Cientifica, ISSN 2594-2921, vol. 25, no. 2, July-December 2021.
DOI: 10.46842/ipn.cien.v25n2a01
Análisis de la sensibilidad, respuesta de pequeña señal y respuesta dinámica de un sensor GMR
Analysis of the sensitivity, small-signal and dynamic responses of a GMR sensor
Recibido 09-03-2021, aceptado 28-06-2021.
Resumen
En este trabajo se lleva a cabo el análisis de la sensibilidad de un sensor magnético, basado en el fenómeno de magnetorresistencia gigante (GMR), cuando se utiliza en la medición de campos magnéticos variantes en el tiempo en superposición con componentes estáticas. La característica de transferencia del sensor GMR se obtuvo experimentalmente midiendo el campo magnético generado por una bobina de Helmholtz. A partir de la característica de transferencia experimental se obtuvo computacionalmente la respuesta de sensibilidad del sensor GMR y posteriormente se validó experimentalmente. Se determinó una nueva región de operación del sensor GMR en la respuesta de sensibilidad del sensor GMR, la cual tiene un comportamiento lineal. Los resultados demuestran que, es indispensable utilizar un campo de polarización para garantizar un mejor desempeño del sensor GMR en las mediciones de campos magnéticos pequeños. El valor del campo de polarización utilizado depende del tipo de campo magnético en función del tiempo que se vaya a medir (AC o DC). Finalmente, en este artículo se presentan y proponen los correspondientes rangos de valores de los campos magnéticos de polarización.
Abstract
In this paper the analysis of the sensitivity of a Giant Magnetoresistance-based sensor AAl002 type is carried out when it is used to measure time-varying magnetic fields superposed on static components. In order to obtain an experimental transfer characteristic from the output voltage of the GMR sensor, the magnetic field generated by a Helmholtz coil was measured. From the experimental transfer characteristic, it was obtained the sensitivity response of the GMR sensor and then it was experimentally validated. Results reveal that there exists a region in which the sensitivity response of the GMR sensor is linear. Outcomes show that to improve measurements of small time-varying magnetics fields, a polarization magnetic field should be used. The superadded magnetic field should be selected according to the type of in function time (ac or dc) magnetic field to be measured. The corresponding superadded magnetic field operation range for each measurement type are presented and described in this paper.
Palabras clave: respuesta a pequeña señal, sensores GMR, sensores magnéticos,
sensibilidad dinámica del sensor GMR.
Index terms: small signal response, GMR sensors, magnetic sensors, dynamic sensitivity of GMR sensors.
ISO 690 reference:
Romero-Arismendi, Nestor;
Martínez-Ortiz, Pedro;
Espina-Hernández, José H.;
Pérez-Benítez, José,
2021,
Análisis de la sensibilidad, respuesta de pequeña señal
y respuesta dinámica de un sensor GMR,
Científica, Revista Mexicana de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, vol. 25, no. 2,
ISSN 2594-2921, e250201,
DOI: 10.46842/ipn.cien.v25n2a01
