王小秋 付敬奇

(上海大学机电工程与自动化学院，上海 200072)

0 引言

随着1988年阿尔贝·费尔发现一种全新的物理现象——巨磁电阻效应，利用巨磁阻效应的巨磁阻传感器(giant magneto-resistive sensor，GMRS)不断被研制成功，它的出现使磁阻传感器、霍尔器件［1］、半导体磁敏电阻和磁敏二极管、三极管等传统的磁性传感器面临严峻的挑战。GMRS具有灵敏度高、体积小、探测范围宽、抗恶劣环境等优点，它已在自动化技术、卫星定位、导航、汽车工业、家用电器、医疗等领域获得广泛应用。但GMRS对环境温度变化敏感，对于高精度的测量，必须进行温度补偿［2］。

目前，常用的补偿方法主要有硬件补偿和软件补偿两大类。硬件电路补偿方法存在通用性差、调试困难、精度低等缺点，软件补偿能克服上述缺点，因此得到越来越多的重视［3］。

本文分析了NVE公司AAH002-02巨磁阻传感器的工作原理，并针对其温度特性进行了相应的试验，采用微粒群优化(particl swarm optimal，PSO)算法和二次最小二乘法对巨磁阻传感器进行了温度补偿，取得了较好的效果。

1 巨磁阻传感器测量原理

AAH002-02巨磁阻元件利用磁场变化引起阻值的变化来实现磁场的测量［4］。AAH002-02具有灵敏度高、体积小和功耗低等特点，采用惠斯通电桥模拟输出，适用于低磁场测量。巨磁阻调理电路采用仪表放大器INA118，它具有精度高、功耗低、共模抑制比高和工作频带宽等优点，适合对各种微小信号进行放大。巨磁阻传感器电路原理图如图1所示。

图1 巨磁阻传感器电路图Fig.1 Circuitry of GMRS

图1中，可调电位器RG实现仪表放大器放大系数调节。……