CN119165417A - 磁阻传感器对应的全桥结构以及磁场强度测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种磁阻传感器对应的全桥结构、磁场强度测量方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。该全桥结构包括：多个桥臂，各桥臂上设置不同类型的、初始磁阻值相同的隧道结；各隧道结的阻值变化量与磁阻传感器所处环境的温度有关；不同类型的隧道结包括原始类隧道结以及补偿类隧道结，原始类隧道结以及补偿类隧道结的敏感轴方向相反；补偿类隧道结上设置有磁导率高于磁导率阈值的覆盖层；斜向相对的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相同，相邻的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，斜向相对的两桥臂以及相邻的两桥臂均是从多个桥臂中确定的。

Description

磁阻传感器对应的全桥结构以及磁场强度测量方法

技术领域

本申请涉及传感器技术领域，特别是涉及一种磁阻传感器对应的全桥结构以及磁场强度测量方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术

磁阻传感器是一种把磁场、电流、应力应变、温度、光等外界因素引起的敏感元件磁性能变化转换成电信号，以这种方式来检测相应物理量的器件。隧道磁阻效应（tunnelmagnetoresistance，TMR）传感器与各向异性磁阻传感器和巨磁阻传感器相比具有更高的灵敏度和线性度，在实际应用中更有优势。高精度隧穿磁阻传感器在电网、无损检测、弱磁探测等方面具有广泛应用性。

隧穿磁阻传感器的温度漂移问题是限制其实用化的重要因素，高灵敏度的隧穿磁阻传感器的磁阻随环境温度变化十分明显，严重影响隧穿磁阻传感器的输出精度，因此如何对隧穿磁阻传感器的温度漂移所引起的磁阻变化量进行补偿，是亟待解决的技术问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对隧穿磁阻传感器的温度漂移所引起的磁阻变化量进行补偿的磁阻传感器对应的全桥结构以及磁场强度测量方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，提供了一种磁阻传感器对应的全桥结构，所述全桥结构包括：

多个桥臂，各桥臂上设置不同类型的、初始磁阻值相同的隧道结；各隧道结的阻值变化量与所述磁阻传感器所处环境的温度有关；

所述不同类型的隧道结包括原始类隧道结以及补偿类隧道结，所述原始类隧道结以及补偿类隧道结的敏感轴方向相反；所述补偿类隧道结上设置有磁导率高于磁导率阈值的覆盖层；

斜向相对的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相同，相邻的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，所述斜向相对的两桥臂以及所述相邻的两桥臂均是从所述多个桥臂中确定的。

在其中一个实施例中，所述多个桥臂包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂；

所述第一桥臂的一端与第二桥臂的一端连接，所述第二桥臂的另一端与第四臂的一端连接，所述第十桥臂的另一端与第三桥臂的一端连接，所述第三桥臂的另一端与第一桥臂的另一端连接；相连接的两个桥臂组成所述相邻的两桥臂；

所述第一桥臂与第四桥臂组成所述斜向相对的两桥臂，所述第二桥臂与第三桥臂组成所述斜向相对的两桥臂。

本申请的第二方面提供了一种磁场强度测量方法，所述方法包括：

获取权利要求上述任一项的所述全桥结构的偏置电压以及输出电压；

基于所述偏置电压以及输出电压，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量；所述磁阻传感器的磁阻变化量与各隧道结的阻值变化量有关；

基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

在其中一个实施例中，所述基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度，包括：

确定在所述磁阻传感器所处环境的磁场的磁场线与各隧道结的敏感轴之间的位置关系；

基于所述位置关系以及所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

在其中一个实施例中，所述基于所述位置关系以及所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度，包括：

基于所述位置关系，所述磁场在所述目标平面对应方向上的磁场分量与所述磁场之间的比例；

基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的初始磁场强度；

基于所述初始磁场强度以及所述比例，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

在其中一个实施例中，所述基于所述偏置电压以及输出电压，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量，包括：

基于所述覆盖层的磁导率以及所述覆盖层与所述补偿类隧道结之间的位置，确定所述补偿类隧道结的磁阻变化量系数；

基于所述偏置电压、输出电压、所述磁阻变化量系数以及所述初始磁阻值，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量。

第三方面，本申请还提供了一种磁场强度测量装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取上述任一项的所述全桥结构的偏置电压以及输出电压；

第一确定模块，用于基于所述偏置电压以及输出电压，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量；所述磁阻传感器的磁阻变化量与各隧道结的阻值变化量有关；

第二确定模块，用于基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

第四方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述各实施例方法的步骤。

第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例方法的步骤。

第六方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各实施例方法的步骤。

上述磁阻传感器对应的全桥结构以及磁场强度测量方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品，本申请的全桥结构包括多个桥臂，各桥臂上设置不同类型的、初始磁阻值相同的隧道结，且各隧道结的阻值变化量与磁阻传感器所处环境的温度有关，即温度变化会导致各隧道结的阻值变化量发生改变，不同类型的隧道结包括原始类隧道结以及补偿类隧道结，原始类隧道结以及补偿类隧道结的敏感轴方向相反，补偿类隧道结上设置有磁导率高于磁导率阈值的覆盖层，这样随着温度变化，各桥臂上的原始类隧道结以及补偿类隧道结随温度改变对应的磁阻值变化量相反，而斜向相对的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相同，相邻的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，通过设置这种全桥结构，最终使得全桥结构中多个桥臂随着温度变化对应的阻值变化量均相同，使得磁阻传感器整体的磁阻变化量并不会受到温度变化的影响，实现了对磁阻传感器的温度漂移所引起的磁阻变化量进行补偿，提升了磁阻传感器进行磁场检测的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为一个实施例中磁阻传感器对应的全桥结构的示意图；

图2为有无覆盖层隧道结面内磁场分布图；

图3为带覆盖层隧道结面外磁场分布图；

图4为一个实施例中磁场强度测量方法的流程示意图；

图5为一个实施例中磁场强度测量装置的结构框图；

图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

隧穿磁阻传感器的惠斯通全桥，又称惠斯通电桥，是一种由四个电阻（或等效元件，例如隧穿磁阻元件）组成的电桥电路，这四个电阻分别连接成一个四边形，形成两个对角线的电压测量点。在隧穿磁阻传感器中，这四个电阻可能由隧穿磁阻材料制成，或者与隧穿磁阻元件相结合，以实现对磁场变化的敏感测量。

当温度升高时，受多种效应共同作用，隧穿磁阻传感器的惠斯通全桥结构中，隧道结（即惠斯通全桥中的电阻）的磁阻值发生变化。其中，热扰动造成的磁畴无序导致的磁阻值变化与隧道结的敏感轴方向相关，敏感轴方向相反的隧道结随温度改变磁阻值的变化相反，即温度升高将会导致平行态的隧道结的磁阻值增大，反平行态的隧道结的磁阻值减小，导致惠斯通全桥结构中正向相对（这里正向相对于下述斜向相对是不同的含义，例如图1中，R1和R2是正向相对的，R3和R4是斜向相对的， R1和R4是斜向正向相对的，R2和R3是斜向相对的）的桥臂上隧道结的磁阻随温度变化改变量不一致，从而导致隧穿磁阻传感器存在温度漂移问题，为解决该问题，后端硬件补偿和软件补偿均基于四个桥臂具有相同的温度系数，基于此思想出发，本申请可补偿隧道结的磁阻随温度变化改变量，使得多个桥臂随着温度变化对应的阻值变化量均相同，进而使得四个桥臂具有统一的温度系数，从底层结构弥补了磁阻温漂误差。具体实施方式如下：

参见图1，本申请提供了一个实施例，包括一种磁阻传感器对应的全桥结构，全桥结构包括：多个桥臂，各桥臂上设置不同类型的、初始磁阻值相同的隧道结；各隧道结的阻值变化量与磁阻传感器所处环境的温度有关；不同类型的隧道结包括原始类隧道结以及补偿类隧道结，原始类隧道结以及补偿类隧道结的敏感轴方向相反；补偿类隧道结上设置有磁导率高于磁导率阈值的覆盖层；斜向相对的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相同，相邻的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，斜向相对的两桥臂以及相邻的两桥臂均是从多个桥臂中确定的。

常规的惠斯通电桥结构包括一般包括4个桥臂，各桥臂上分别设置一个原始类隧道结，4个桥臂上的原始类隧道结分别称之为 R1、R2、R3、以及R4，R1和R4敏感轴方向相同，R2和R3敏感轴方向相同， R1与R2敏感轴方向相反，R3与R4敏感轴方向相反。各原始类隧道结的敏感轴均与面内磁场的磁场线平行。

本申请的全桥结构即为惠斯通全桥，相对于常规的惠斯通电桥结构，本申请在每个桥臂上分别新增补偿类隧道结，补偿类隧道结用于对同一桥臂上的原始类隧道结因温度变化产生的磁阻变化量进行补偿。

具体的，本申请的全桥结构包括多个桥臂，一般为4个桥臂，各桥臂设置不同类型的隧道结，不同类型的隧道结具体指的是原始类隧道结以及补偿类隧道结，各桥臂上的补偿类隧道结的个数与原始类隧道结的个数相同，各桥臂可以设置一个原始类隧道结以及补偿类隧道结，各桥臂上的补偿类隧道结的初始磁阻值与原始类隧道结相同，且多个桥臂上的原始类隧道结的初始磁阻值也相同。

各隧道结的阻值变化量（或者称之为磁阻变化量）与磁阻传感器所处环境的温度有关，如上述敏感轴方向相反的隧道结，随着温度变化其磁阻变化量相反，本申请各桥臂的原始类隧道结以及补偿类隧道结的敏感轴方向相反，当温度升高时，与磁场线平行的隧道结的磁阻值增大第一磁阻值，与磁场线反平行的隧道结的磁阻值减小第一磁阻值。

当磁阻传感器所处环境存在面内磁场时，隧道结的磁阻值也会发生变化，且敏感轴方向相反的隧道结，本申请通过在各补偿类隧道结上设置磁导率高于磁导率阈值的覆盖层，有覆盖层隧道结面内磁场分布以及无覆盖层隧道结面内磁场分布如图2所示，当处于面内磁场中时，覆盖层会引导磁场线主要通过覆盖层，从而减少通过隧道结的磁场线，进而降低隧道结的磁阻随面内磁场的改变量，如果没有覆盖层，磁场线主要通过隧道结。例如，没有覆盖层的原始类隧道结，当磁阻传感器所处环境存在面内磁场时，原始类隧道结的磁阻变化量为，而补偿类隧道结的磁阻变化量为k，k为远小于1的常数。

在本实施例中，当磁阻传感器所处环境存在面内磁场时，敏感轴方向相反的隧道结，对应的磁阻变化量也相反，例如敏感轴方向相反的原始类隧道结，磁阻变化量分别为和-，敏感轴方向相反的补偿类隧道结，磁阻变化量分别为k和-k。

在本实施例中，从多个桥臂中确定的桥臂位置上斜向相对的两个桥臂，斜向相对的两个桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相同，即斜向相对的两桥臂中的原始类隧道结的敏感轴方向相同，斜向相对的两桥臂中的补偿类隧道结的敏感轴方向相同。

从多个桥臂中确定的桥臂位置上相邻的两个桥臂，相邻的两个桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，即相邻的两桥臂中的原始类隧道结的敏感轴方向相反，相邻的两桥臂中的补偿类隧道结的敏感轴方向相反。

本申请的全桥结构包括多个桥臂，各桥臂上设置不同类型的、初始磁阻值相同的隧道结，且各隧道结的阻值变化量与磁阻传感器所处环境的温度有关，即温度变化会导致各隧道结的阻值变化量发生改变，不同类型的隧道结包括原始类隧道结以及补偿类隧道结，原始类隧道结以及补偿类隧道结的敏感轴方向相反，补偿类隧道结上设置有磁导率高于磁导率阈值的覆盖层，这样随着温度变化，各桥臂上的原始类隧道结以及补偿类隧道结随温度改变对应的磁阻值变化量相反，而斜向相对的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相同，相邻的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，通过设置这种全桥结构，最终使得全桥结构中多个桥臂随着温度变化对应的阻值变化量均相同（包括全桥结构中正向相对的桥臂上隧道结的磁阻随温度变化改变量一致），使得磁阻传感器整体的磁阻变化量并不会受到温度变化的影响，实现了对磁阻传感器的温度漂移所引起的磁阻变化量进行补偿，提升了磁阻传感器进行磁场检测的准确度。

在其中一个实施例中，多个桥臂包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂；第一桥臂的一端与第二桥臂的一端连接，第二桥臂的另一端与第四臂的一端连接，第十桥臂的另一端与第三桥臂的一端连接，第三桥臂的另一端与第一桥臂的另一端连接；相连接的两个桥臂组成相邻的两桥臂；第一桥臂与第四桥臂组成斜向相对的两桥臂，第二桥臂与第三桥臂组成斜向相对的两桥臂。

第一桥臂包括原始类隧道结为R1以及补偿类隧道结为R5，第二桥臂包括原始类隧道结为R3以及补偿类隧道结为R7，第三桥臂包括原始类隧道结为R2以及补偿类隧道结为R6，第四桥臂的原始类隧道结为R4以及补偿类隧道结为R8，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7以及R8的初始磁阻值均为R。

相连接的两个桥臂组成相邻的两桥臂指的是，直接相连接的两个桥臂组成相邻的两桥臂，例如，第一桥臂和第二桥臂组成相邻的两桥臂，第二桥臂和第三桥臂组成相邻的两桥臂，第三桥臂和第四桥臂组成相邻的两桥臂，第四桥臂和第一桥臂组成相邻的两桥臂。

同一桥臂中的原始类隧道结以及补偿类隧道结的敏感轴方向相反，即R1和R5敏感轴方向相反，R3和R7敏感轴方向相反，R2与R6敏感轴方向相反，R4与R8敏感轴方向相反；

相邻的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，即R1和R3敏感轴方向相同，R5和R7敏感轴方向相反；R3与R4敏感轴方向相反，R7与R8敏感轴方向相反；R4与R2敏感轴方向相反，R8与R6敏感轴方向相反；R2与R1敏感轴方向相反，R6与R5敏感轴方向相反。

第一桥臂和第四桥臂中，R1与R4敏感轴方向相同，R5与R4敏感轴方向相同；第二桥臂和第三桥臂中，R2与R3敏感轴方向相同，R6与R7敏感轴方向相同。

在一个实施例中，如图3所示，提供了一种磁场强度测量方法，本实施例以该方法应用于终端进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤302、获取上述全桥结构的偏置电压以及输出电压；

本实施例可以用于进行磁阻传感器所处环境的磁场强度的测量，特别是用于磁阻传感器所处环境温度发生改变的场景下，磁阻传感器所处环境的磁场强度的测量。

为磁阻传感器提供偏置电压为VDD，输出电压是在外加磁场作用下，磁阻传感器电阻变化所导致的惠斯通全桥电路中的差分电压。

步骤304、基于偏置电压以及输出电压，确定磁阻传感器的磁阻变化量；磁阻传感器的磁阻变化量与各隧道结的阻值变化量有关；

在本实施例中，全桥结构中各隧道结的阻值变化量决定了磁阻传感器整体的磁阻变化量，从而本申请的全桥结构中，各桥臂补偿类隧道结的阻值变化量可以对桥臂的原始类隧道结的阻值变化量进行补偿，从而最终使得四个桥臂受温度影响的磁阻变化量一致。

步骤306、基于磁阻变化量，确定磁阻传感器所处环境的磁场强度。

在获取上述全桥结构的偏置电压和输出电压后，可以基于该偏置电压和输出电压确定磁阻传感器的磁阻变化量，如上述，由于随着温度变化，各桥臂上的原始类隧道结以及补偿类隧道结随温度改变对应的磁阻值变化量相反，而斜向相对的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相同，相邻的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，最终使得全桥结构中多个桥臂随着温度变化对应的阻值变化量均相同，使得磁阻传感器整体的磁阻变化量并不会受到温度变化的影响，实现了对磁阻传感器的温度漂移所引起的磁阻变化量进行补偿，提升了磁阻传感器进行磁场检测的准确度。

在其中一个实施例中，基于磁阻变化量，确定磁阻传感器所处环境的磁场强度，包括：确定在磁阻传感器所处环境的磁场的磁场线与各隧道结的敏感轴之间的位置关系；基于位置关系以及磁阻变化量，确定磁阻传感器所处环境的磁场强度。

在本实施例中，全桥结构中各隧道结的敏感轴之间是相互平行的，各隧道结的敏感轴反向平行时，各隧道结的敏感轴方向相反；

本申请隧穿磁阻传感器也可用于面内磁场的磁场强度测量，此时磁场线与隧道结的敏感轴之间的位置关系为平行，如果磁场线与隧道结的敏感轴平行，则将磁阻变化量转换为可测量的电信号，基于该电信号确定磁阻传感器所处环境的磁场强度，并确定磁场方向为面内磁场方向。

本申请的隧穿磁阻传感器也可用于面外磁场的磁场强度测量，高磁导率覆盖层对面外磁场同样有聚磁作用，如图 4所示。高磁导率覆盖层聚磁作用影响，在覆盖层边缘产生的面内磁场分量，该分量的磁场方向与其下隧道结的敏感轴方式平行。覆盖层左右两端面内磁分量方向相反，则左右两端可组成惠斯通电桥的一组推挽结构，再结合隧道结与覆盖层空间关系，本设计可实现面外磁场的测试，此时磁场线与隧道结的敏感轴之间的位置关系为垂直，这种情况下：

所述基于所述位置关系以及所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度，包括：基于所述位置关系，所述磁场在所述目标平面对应方向上的磁场分量与所述磁场之间的比例；基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的初始磁场强度；基于所述初始磁场强度以及所述比例，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

首先，确定传感器所处环境的面外磁场、与面外磁场在覆盖层边缘产生的面内磁场分量之间的比例，该比例具体可以通过计算面外磁场的磁场平面与隧道结的敏感轴所在平面之间的角度得到。

将磁阻变化量转换为可测量的电信号，基于该电信号确定磁阻传感器所处环境的初始磁场强度。

然后用该初始磁场强度除以该比例，得到磁阻传感器所处环境的磁场强度，并确定磁场方向为面外磁场方向。

可见，本申请可以用于面内磁场和面外磁场的测量，在温度变化时，磁阻传感器的磁阻变化量并不会受到影响，从而可以准确测试面内磁场和面外磁场的磁场强度。

在其中一个实施例中，基于偏置电压以及输出电压，确定磁阻传感器的磁阻变化量，包括：基于覆盖层的磁导率以及覆盖层与补偿类隧道结之间的位置，确定补偿类隧道结的磁阻变化量系数；基于偏置电压、输出电压、磁阻变化量系数以及初始磁阻值，确定磁阻传感器的磁阻变化量。

补偿类隧道结的磁阻变化量系数k由覆盖层的磁导率以及覆盖层边缘与补偿类隧道结之间的位置确定，也可通过调控覆盖层达到完全屏蔽磁场作用，此时k为0。

覆盖层的磁导率决定磁力线收束程度（磁力线收束程度影响原面外磁场水平分量大小），覆盖层边缘与补偿类隧道结之间的位置决定隧道结处于磁力线中的位置，通过构建磁场仿真模型，可得到系数k与以上两种相关参数的定性分析，具体系数k一般通过实际测量得到。

基于偏置电压除以输出电压得到商值，基于该商值、磁阻变化量系数k以及初始磁阻值R，计算得到磁阻传感器的磁阻变化量。具体来说：

当温度升高时，敏感轴与磁场线平行的隧道结，磁阻随温度变化的改变量为，敏感轴与磁场线反向平行的隧道结，磁阻随温度变化的改变量为-，当磁阻传感器所处环境存在面内磁场，例如相对敏感轴方向水平向右的磁场时，结合上述图1，传感器提供偏置电压为VDD，由于隧道结磁阻会随着温度变化，传统TMR输出电压V12的计算公式如下：

；

而本申请TMR输出电压V12为的输出电压的计算公式如下：

；

这两个公式中，R1至R8以及以及k的解释参见上述实施例的相关描述，此处不再赘述。

因此，可见，已知偏置电压VDD、输出电压V12、磁阻变化量系数k以及初始磁阻值R后，可以计算得到磁阻传感器的磁阻变化量。

本申请的TMR传感器可以作为电流传感器，成为实现电网分布式电流检测的有效工具。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的磁场强度测量方法的磁场强度测量装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个磁场强度测量装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于磁场强度测量方法的限定，在此不再赘述。

在一个示例性的实施例中，如图5所示，提供了一种磁场强度测量装置500，包括：

获取模块501，用于获取上述实施例中任一项的所述全桥结构的偏置电压以及输出电压；

第一确定模块502，用于基于所述偏置电压以及输出电压，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量；所述磁阻传感器的磁阻变化量与各隧道结的阻值变化量有关；

第二确定模块503，用于基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

在其中一个实施例中，第二确定模块503具体用于：

确定在所述磁阻传感器所处环境的磁场的磁场线与各隧道结的敏感轴之间的位置关系；

基于所述位置关系以及所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

在其中一个实施例中，第二确定模块503在基于所述位置关系以及所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度时，具体用于：

基于所述位置关系，所述磁场在所述目标平面对应方向上的磁场分量与所述磁场之间的比例；

基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的初始磁场强度；

基于所述初始磁场强度以及所述比例，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

在其中一个实施例中，第一确定模块502具体用于：

基于所述覆盖层的磁导率以及所述覆盖层与所述补偿类隧道结之间的位置，确定所述补偿类隧道结的磁阻变化量系数；

基于所述偏置电压、输出电压、所述磁阻变化量系数以及所述初始磁阻值，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量。

上述磁场强度测量装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口、通信接口、显示单元和输入装置。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元和输入装置通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、近场通信（Near Field Communication，NFC）或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种磁场强度测量方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个示例性的实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息（包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等）和数据（包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等），均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要符合相关规定。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性存储器和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器（Resistive Random Access Memory，ReRAM）、磁变存储器（Magnetoresistive RandomAccess Memory，MRAM）、铁电存储器（Ferroelectric Random Access Memory，FRAM）、相变存储器（Phase Change Memory，PCM）、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。本申请提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器、人工智能（Artificial Intelligence，AI）处理器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本申请记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种磁阻传感器对应的全桥结构，其特征在于，所述全桥结构包括：

多个桥臂，各桥臂上设置不同类型的、初始磁阻值相同的隧道结；各隧道结的阻值变化量与所述磁阻传感器所处环境的温度有关；

所述不同类型的隧道结包括原始类隧道结以及补偿类隧道结，所述原始类隧道结以及补偿类隧道结的敏感轴方向相反；所述补偿类隧道结上设置有磁导率高于磁导率阈值的覆盖层；

斜向相对的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相同，相邻的两桥臂中对应类型的隧道结的敏感轴方向相反，所述斜向相对的两桥臂以及所述相邻的两桥臂均是从所述多个桥臂中确定的。

2.根据权利要求1所述的全桥结构，其特征在于，所述多个桥臂包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂；

所述第一桥臂的一端与第二桥臂的一端连接，所述第二桥臂的另一端与第四臂的一端连接，所述第十桥臂的另一端与第三桥臂的一端连接，所述第三桥臂的另一端与第一桥臂的另一端连接；相连接的两个桥臂组成所述相邻的两桥臂；

所述第一桥臂与第四桥臂组成所述斜向相对的两桥臂，所述第二桥臂与第三桥臂组成所述斜向相对的两桥臂。

3.一种磁场强度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

获取权利要求1或2中任一项的所述全桥结构的偏置电压以及输出电压；

基于所述偏置电压以及输出电压，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量；所述磁阻传感器的磁阻变化量与各隧道结的阻值变化量有关；

基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度，包括：

确定在所述磁阻传感器所处环境的磁场的磁场线与各隧道结的敏感轴之间的位置关系；

基于所述位置关系以及所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述位置关系以及所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度，包括：

基于所述位置关系，所述磁场在所述目标平面对应方向上的磁场分量与所述磁场之间的比例；

基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的初始磁场强度；

基于所述初始磁场强度以及所述比例，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述偏置电压以及输出电压，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量，包括：

基于所述覆盖层的磁导率以及所述覆盖层与所述补偿类隧道结之间的位置，确定所述补偿类隧道结的磁阻变化量系数；

基于所述偏置电压、输出电压、所述磁阻变化量系数以及所述初始磁阻值，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量。

7.一种磁场强度测量装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取权利要求1或2中任一项的所述全桥结构的偏置电压以及输出电压；

第一确定模块，用于基于所述偏置电压以及输出电压，确定所述磁阻传感器的磁阻变化量；所述磁阻传感器的磁阻变化量与各隧道结的阻值变化量有关；

第二确定模块，用于基于所述磁阻变化量，确定所述磁阻传感器所处环境的磁场强度。

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至2中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至2中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至2中任一项所述的方法的步骤。