本發明屬于傳感器(qi)，尤其涉及一(yi)種基于隧(sui)道磁電阻效應(ying)的(de)雙(shuang)向大電流tmr傳感器(qi)。

背景技術：

1、傳感(gan)(gan)器(qi)與通信(xin)、芯片、操作(zuo)系(xi)統(tong)(tong)三者并列，被認為是(shi)制約目前信(xin)息技術(shu)、物聯網技術(shu)、人工智能等發展的(de)(de)四大核心技術(shu)之一。傳統(tong)(tong)的(de)(de)大電(dian)(dian)流傳感(gan)(gan)器(qi)磁敏感(gan)(gan)元件(jian)(jian)通常采用霍爾元件(jian)(jian)，近(jin)年來，隨著tmr（tunnel?magneto?resistance）性能的(de)(de)不斷完(wan)善，現(xian)其已(yi)完(wan)全具(ju)備(bei)測量(liang)大電(dian)(dian)流的(de)(de)能力。tmr元件(jian)(jian)相(xiang)對(dui)于霍爾元件(jian)(jian)具(ju)有(you)更(geng)(geng)(geng)好的(de)(de)溫度(du)穩(wen)定性，更(geng)(geng)(geng)高的(de)(de)靈敏度(du)，更(geng)(geng)(geng)低的(de)(de)功耗(hao)，更(geng)(geng)(geng)好的(de)(de)線(xian)性度(du)，選用tmr元件(jian)(jian)，可(ke)以獲(huo)得(de)更(geng)(geng)(geng)高精度(du)、更(geng)(geng)(geng)好的(de)(de)線(xian)性度(du)的(de)(de)大電(dian)(dian)流傳感(gan)(gan)器(qi)。

2、大電(dian)(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器測(ce)量(liang)裝置(zhi)，采用(yong)tmr元件作(zuo)(zuo)為磁(ci)(ci)(ci)(ci)場檢測(ce)單位，通過檢測(ce)原(yuan)(yuan)邊(bian)電(dian)(dian)流(liu)產生的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場大小(xiao)來實現對原(yuan)(yuan)邊(bian)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)。tmr電(dian)(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器可分(fen)為開環(huan)(huan)型和閉環(huan)(huan)型兩種。開環(huan)(huan)型tmr電(dian)(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器以磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)作(zuo)(zuo)為導磁(ci)(ci)(ci)(ci)體，將(jiang)tmr元件置(zhi)于(yu)(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)氣隙中，由于(yu)(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)良好的(de)(de)(de)導磁(ci)(ci)(ci)(ci)特性，磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)部分(fen)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻遠遠小(xiao)于(yu)(yu)氣隙的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)阻，在(zai)tmr芯(xin)(xin)片線(xian)性區間內，氣隙中的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)與被測(ce)原(yuan)(yuan)邊(bian)電(dian)(dian)流(liu)保持穩定的(de)(de)(de)線(xian)性關系(xi)，測(ce)量(liang)兩磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)間氣隙內的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)，結(jie)合(he)氣隙磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)傳(chuan)感(gan)系(xi)數即可獲(huo)得被測(ce)原(yuan)(yuan)邊(bian)電(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)大小(xiao)。由于(yu)(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)存在(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)滯和損耗，當被測(ce)原(yuan)(yuan)邊(bian)電(dian)(dian)流(liu)在(zai)較(jiao)(jiao)大范圍內變(bian)化(hua)時，氣隙間的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)與被測(ce)原(yuan)(yuan)邊(bian)電(dian)(dian)流(liu)之間的(de)(de)(de)線(xian)性關系(xi)將(jiang)發生變(bian)化(hua)，被測(ce)原(yuan)(yuan)邊(bian)電(dian)(dian)流(liu)越小(xiao)，這種偏差越明顯，因(yin)此開環(huan)(huan)型tmr電(dian)(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器往往精度(du)不高，一般在(zai)10-2級左(zuo)右；由于(yu)(yu)磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)的(de)(de)(de)聚磁(ci)(ci)(ci)(ci)能力，磁(ci)(ci)(ci)(ci)芯(xin)(xin)中的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)感(gan)應(ying)(ying)(ying)強(qiang)度(du)很大，tmr元件磁(ci)(ci)(ci)(ci)敏(min)感(gan)線(xian)性區間較(jiao)(jiao)小(xiao)，所以tmr開環(huan)(huan)電(dian)(dian)流(liu)傳(chuan)感(gan)器量(liang)程一般不大。

3、閉環(huan)型(xing)tmr電(dian)流(liu)(liu)傳(chuan)感器(qi)即(ji)零磁(ci)通(tong)(tong)tmr電(dian)流(liu)(liu)傳(chuan)感器(qi)，是在(zai)開環(huan)型(xing)tmr電(dian)流(liu)(liu)傳(chuan)感器(qi)的(de)(de)基(ji)礎改進而來，首先在(zai)磁(ci)芯上均勻套(tao)上一個線(xian)圈繞組(zu)，其次(ci)tmr元件(jian)的(de)(de)功(gong)能不再(zai)是直接(jie)檢(jian)測(ce)(ce)氣(qi)隙間(jian)磁(ci)感應強(qiang)度(du)的(de)(de)大(da)小，而是用來檢(jian)測(ce)(ce)氣(qi)隙間(jian)剩余磁(ci)通(tong)(tong)，tmr元件(jian)輸出(chu)的(de)(de)tmr電(dian)勢(shi)控制驅動(dong)一定大(da)小的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)通(tong)(tong)過線(xian)圈繞組(zu)，使氣(qi)隙中(zhong)的(de)(de)tmr元件(jian)始終處于動(dong)態(tai)的(de)(de)零磁(ci)通(tong)(tong)環(huan)境中(zhong)。當測(ce)(ce)量電(dian)流(liu)(liu)時，線(xian)圈繞組(zu)與被測(ce)(ce)原(yuan)邊(bian)電(dian)流(liu)(liu)具有良好的(de)(de)線(xian)性關系(xi)，比例系(xi)數為(wei)線(xian)圈繞組(zu)的(de)(de)繞線(xian)匝數與被測(ce)(ce)原(yuan)邊(bian)電(dian)流(liu)(liu)繞線(xian)匝數之比，通(tong)(tong)過檢(jian)測(ce)(ce)線(xian)圈繞組(zu)中(zhong)的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)大(da)小即(ji)可求得被測(ce)(ce)原(yuan)邊(bian)電(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)大(da)小。閉環(huan)型(xing)電(dian)流(liu)(liu)傳(chuan)感器(qi)穩定可靠，抗干擾能力強(qiang)，準確(que)度(du)可高(gao)達10-3級。

技術實現思路

1、為解決上(shang)述技(ji)術問題，本發明(ming)提供(gong)了(le)一種(zhong)(zhong)基于隧道磁電阻效應(ying)的(de)雙向大(da)(da)電流(liu)tmr傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)。以閉環零磁通tmr電流(liu)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)為基礎(chu)，設(she)計出一種(zhong)(zhong)用于核(he)聚變(bian)領域(yu)的(de)±60?ka大(da)(da)電流(liu)tmr傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)，此(ci)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)在保證精度(du)的(de)同時，將信號處理(li)控(kong)制(zhi)部分(fen)與測量頭分(fen)開，避免了(le)控(kong)制(zhi)電路被核(he)聚變(bian)裝置周(zhou)圍設(she)備發出的(de)強磁場(chang)干擾，該大(da)(da)電流(liu)tmr傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)使用以二(er)極(ji)管鉗位型三(san)電平電路為核(he)心的(de)控(kong)制(zhi)拓撲結構(gou)，其具有量程大(da)(da)、紋波小(xiao)、線(xian)性度(du)好、精度(du)高、輸出功率(lv)大(da)(da)等特點，因(yin)此(ci)該傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)常被用于核(he)聚變(bian)領域(yu)交、直流(liu)電流(liu)和脈(mo)沖電流(liu)的(de)測量。

2、為(wei)實現上述目的(de)(de)，本發(fa)明采用的(de)(de)技術方案如(ru)下：

3、一種基于(yu)隧道磁(ci)電(dian)(dian)阻效應(ying)的雙向大電(dian)(dian)流(liu)tmr傳感器，包(bao)括測量(liang)頭(tou)和信號(hao)處理單元，所(suo)述(shu)測量(liang)頭(tou)包(bao)括4個u型外(wai)殼、4個l型聚磁(ci)磁(ci)芯、4個tmr元件(jian)、8個補償線圈；信號(hao)處理單元包(bao)括電(dian)(dian)壓驅(qu)動電(dian)(dian)路(lu)(lu)、運算放大電(dian)(dian)路(lu)(lu)、pi調(diao)節(jie)電(dian)(dian)路(lu)(lu)、載波(bo)生成電(dian)(dian)路(lu)(lu)、比(bi)較電(dian)(dian)路(lu)(lu)、光耦電(dian)(dian)路(lu)(lu)、二極(ji)管(guan)鉗位(wei)型三(san)電(dian)(dian)平電(dian)(dian)路(lu)(lu)、偏置調(diao)零(ling)電(dian)(dian)路(lu)(lu)；其中，

4、4個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)u型(xing)外(wai)殼依次連(lian)接構成(cheng)(cheng)矩(ju)形狀，4個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)l型(xing)聚磁磁芯首尾相(xiang)連(lian)固定于4個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)u型(xing)外(wai)殼內側(ce)，且l型(xing)聚磁磁芯的(de)(de)(de)(de)(de)l型(xing)拐角與u型(xing)外(wai)殼構成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)矩(ju)形的(de)(de)(de)(de)(de)直角相(xiang)配合，每(mei)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)tmr元件放(fang)置于每(mei)2個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)l型(xing)聚磁磁芯連(lian)接處的(de)(de)(de)(de)(de)中心(xin)，每(mei)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)l型(xing)聚磁磁芯穿過2個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)補償(chang)線(xian)(xian)圈(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)中心(xin)；8個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)補償(chang)線(xian)(xian)圈(quan)分為(wei)4組(zu)，每(mei)組(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)2個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)補償(chang)線(xian)(xian)圈(quan)不(bu)在同一個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)l型(xing)聚磁磁芯上，記所述每(mei)組(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)2個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)補償(chang)線(xian)(xian)圈(quan)所在的(de)(de)(de)(de)(de)矩(ju)形邊對(dui)應的(de)(de)(de)(de)(de)聚磁磁芯構成(cheng)(cheng)一個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)測量臂(bei)(bei)，每(mei)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)測量臂(bei)(bei)上的(de)(de)(de)(de)(de)2個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)補償(chang)線(xian)(xian)圈(quan)通過首尾相(xiang)連(lian)組(zu)成(cheng)(cheng)1個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)二(er)次繞(rao)組(zu)，每(mei)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)二(er)次繞(rao)組(zu)流(liu)入的(de)(de)(de)(de)(de)電流(liu)由放(fang)置在該測量臂(bei)(bei)中間位置的(de)(de)(de)(de)(de)tmr元件單獨控制；

5、位于測量(liang)頭的(de)tmr元(yuan)件(jian)在電(dian)(dian)壓(ya)驅動電(dian)(dian)路(lu)的(de)作用下感(gan)應(ying)到有(you)磁場變(bian)化時，產生tmr電(dian)(dian)勢vt，tmr電(dian)(dian)勢vt經(jing)過運算放大(da)電(dian)(dian)路(lu)到達pi調(diao)節(jie)(jie)電(dian)(dian)路(lu)，載波(bo)生成(cheng)電(dian)(dian)路(lu)輸(shu)出正(zheng)負(fu)(fu)載波(bo)，經(jing)pi調(diao)節(jie)(jie)電(dian)(dian)路(lu)調(diao)節(jie)(jie)后的(de)tmr電(dian)(dian)勢vt信(xin)號(hao)與正(zheng)負(fu)(fu)載波(bo)進(jin)行比較，產生一定占空比的(de)pwm波(bo)，pwm波(bo)經(jing)過光耦電(dian)(dian)路(lu)到達二極管鉗位型三電(dian)(dian)平(ping)電(dian)(dian)路(lu)進(jin)行信(xin)號(hao)的(de)功率(lv)(lv)放大(da)，功率(lv)(lv)放大(da)后的(de)信(xin)號(hao)通(tong)入1個(ge)測量(liang)臂上的(de)2個(ge)串(chuan)聯補(bu)償線圈，補(bu)償線圈通(tong)入電(dian)(dian)流(liu)信(xin)號(hao)后，產生反(fan)向變(bian)化的(de)磁場，從而使(shi)tmr元(yuan)件(jian)始(shi)終保持在零磁通(tong)的(de)工作狀態；

6、采(cai)集(ji)與補償線圈相連的采(cai)樣電(dian)阻兩端的電(dian)壓信號，經過(guo)偏置調(diao)零電(dian)路調(diao)理后(hou)，乘以一(yi)定(ding)的增(zeng)益即可得到(dao)一(yi)次側(ce)被測電(dian)流。

7、進一(yi)步的，所(suo)述每(mei)(mei)個l型(xing)聚磁(ci)磁(ci)芯為(wei)鐵磁(ci)材料片(pian)(pian)堆疊(die)而成，所(suo)述8個補償線(xian)圈的每(mei)(mei)個線(xian)圈繞組由2500匝漆(qi)包細銅絲線(xian)繞在空心環氧管上而成，所(suo)述tmr芯片(pian)(pian)元(yuan)件為(wei)基于(yu)隧道磁(ci)電阻的芯片(pian)(pian)，所(suo)述u型(xing)外殼外側設(she)置散熱器，用(yong)于(yu)補償線(xian)圈的散熱。

8、進一步的，所述電壓驅(qu)動電路的核心(xin)為采用adi公司型號為adp7118的芯片，采用2.2μf電容(rong)作輸入(ru)旁(pang)路電容(rong)。

9、進一步的，所(suo)述二極管鉗位(wei)型三電平電路(lu)由(you)4個(ge)(ge)mosfet及輔助器件構(gou)成，4個(ge)(ge)mosfet的柵極輸入由(you)比較電路(lu)產(chan)生的4路(lu)xpwm波分別控制。

10、進一步的(de)，所(suo)述信(xin)號處理單元還包括偏(pian)置調零電(dian)路，所(suo)述偏(pian)置調零電(dian)路利用精(jing)密電(dian)壓(ya)基準(zhun)源lm4040aim3-5.0產生一個(ge)5v的(de)恒壓(ya)源，通過(guo)反向比例電(dian)路把基準(zhun)源變為-5v，通過(guo)跟隨電(dian)路把基準(zhun)源變為+5v；改(gai)變偏(pian)置調零電(dian)路的(de)輸出電(dian)壓(ya)以調節tmr傳感(gan)器的(de)零點漂移(yi)。

11、進一(yi)步的，所述(shu)信(xin)號處理單元(yuan)還包括(kuo)溫度補償電路(lu)，用于為線性供電電源消(xiao)除溫度變化引起(qi)的誤差。

12、本發明(ming)所使(shi)(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)核(he)心磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)敏感元件(jian)tmr工作原(yuan)理(li)(li)：在(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)隧(sui)道(dao)結中(zhong)，tmr效應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)生機(ji)理(li)(li)是自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)相關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)隧(sui)穿(chuan)效應。磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)隧(sui)道(dao)結的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)般結構為鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)/非磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)絕緣層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)/鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)夾心結構。飽和磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)時(shi)，兩鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)方向(xiang)(xiang)互相平(ping)(ping)行，而(er)(er)通(tong)常兩鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)矯頑(wan)力不同，因此反(fan)向(xiang)(xiang)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)時(shi)，矯頑(wan)力小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)矢量(liang)首(shou)先翻轉(zhuan)，使(shi)(shi)得兩鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)方向(xiang)(xiang)變成反(fan)平(ping)(ping)行。電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)從一(yi)(yi)(yi)個磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)隧(sui)穿(chuan)到另(ling)一(yi)(yi)(yi)個磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)隧(sui)穿(chuan)幾率與兩磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)方向(xiang)(xiang)有關，若兩層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)方向(xiang)(xiang)互相平(ping)(ping)行，則在(zai)一(yi)(yi)(yi)個磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)，多(duo)數(shu)(shu)自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)將進入另(ling)一(yi)(yi)(yi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)多(duo)數(shu)(shu)自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空態(tai)，少(shao)數(shu)(shu)自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)也(ye)將進入另(ling)一(yi)(yi)(yi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)少(shao)數(shu)(shu)自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空態(tai)，總的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)隧(sui)穿(chuan)電(dian)(dian)流較大；若兩磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)方向(xiang)(xiang)反(fan)向(xiang)(xiang)平(ping)(ping)行，情(qing)況則剛好相反(fan)，即在(zai)一(yi)(yi)(yi)個磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)，多(duo)數(shu)(shu)自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)將進入另(ling)一(yi)(yi)(yi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)少(shao)數(shu)(shu)自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空態(tai)，而(er)(er)少(shao)數(shu)(shu)自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)(zi)也(ye)將進入另(ling)一(yi)(yi)(yi)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)多(duo)數(shu)(shu)自(zi)(zi)旋(xuan)(xuan)(xuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空態(tai)，這(zhe)種狀態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)隧(sui)穿(chuan)電(dian)(dian)流比較小。在(zai)電(dian)(dian)流測量(liang)時(shi)，電(dian)(dian)流產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)場可以改(gai)變兩鐵磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)(ci)化(hua)方向(xiang)(xiang)，從而(er)(er)使(shi)(shi)得隧(sui)穿(chuan)電(dian)(dian)阻發生變化(hua)，導致tmr效應的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出現。

13、本(ben)發明(ming)的有益效果(guo)：

14、本發(fa)明(ming)使用以二極(ji)管(guan)鉗位(wei)型三電(dian)(dian)平電(dian)(dian)路(lu)為(wei)核(he)心的(de)控制(zhi)拓撲結構，通(tong)(tong)過tmr元(yuan)件感應磁場變(bian)(bian)化，形成(cheng)tmr電(dian)(dian)勢，經過運算(suan)放大(da)(da)電(dian)(dian)路(lu)、pi調節(jie)電(dian)(dian)路(lu)、載(zai)波產生電(dian)(dian)路(lu)、比較電(dian)(dian)路(lu)、光耦電(dian)(dian)路(lu)、二極(ji)管(guan)鉗位(wei)型三電(dian)(dian)平電(dian)(dian)路(lu)反饋最終(zhong)形成(cheng)二次(ci)側的(de)補償電(dian)(dian)流，從而保證tmr元(yuan)件始終(zhong)處(chu)于零(ling)磁通(tong)(tong)狀態。通(tong)(tong)過測(ce)(ce)試表明(ming)，該(gai)傳(chuan)感器的(de)電(dian)(dian)流測(ce)(ce)量范圍可以達(da)到±60ka，準確度等(deng)級為(wei)0.5級，頻(pin)率范圍可以達(da)到20khz，滿足核(he)聚變(bian)(bian)領域對tmr電(dian)(dian)流傳(chuan)感器高精度、大(da)(da)量程(cheng)、線性度好、輸出功率大(da)(da)等(deng)需求。