近日，AIST的一名研究人员与爱知钢铁公司合作，开发了一种高灵敏度的磁传感器，可以自动补偿由于制造变化和环境变化而导致的检测灵敏度波动。
紧凑，高灵敏度的磁传感器需要在各种各样的应用，包括工业和生物测量。要将它们应用于物联网等领域，它们的灵敏度必须保持在恒定的水平。手动调节灵敏度的成本阻碍了小型高灵敏度磁传感器的应用扩展。
通过将AIST独创的具有自动校正功能的专用集成电路（简称“ASIC”）与爱知钢铁公司研制的磁阻抗元件（以下简称“MI元件”）相结合，将磁检测灵敏度的波动降低到原来水平的1/3。这种自动校准技术不需要过程的特殊测试模式，可以在正常传感操作期间在后台执行。数字输出结构实现了易于处理的输出信号和低功耗。这种方法有望扩大紧凑、高灵敏度磁传感器的应用范围。
背景
紧凑，高灵敏度的磁传感器适用于广泛的领域，包括工业测量，如电流传感，无损检测，物联网环境传感，以及生物磁测量，如脑磁图和磁肌电图。这些应用要求具有皮特斯拉(pT)级的低噪声特性和在地磁场中不饱和的高动态范围。此外，希望体积小、功耗低，因此ASIC设计起着重要的作用，要求它是数字信号输出类型，允许用户轻松处理。
虽然已经提出了几种具有数字输出的高灵敏度磁传感器，但环境变化，如电源电压和温度的波动，以及制造变化，都可能导致磁检测灵敏度的变化。这种变化通常通过手动调整单个磁传感器来修剪，由于额外的测试过程，这增加了传感器的成本。如果可以利用集成电路设计技术抑制磁检测灵敏度的这种变化，就可以实现高性能、低成本的磁传感器，加速其在社会上的应用，特别是在物联网应用中。
论文信息：A 4mW 45pT/√Hz magnetoimpedance-based ΔΣ magnetometer with background gain calibration and short-time CDS techniques，2024 IEEE Int. Solid-State Circuits Conf. Dig. Tech. Papers (ISSCC)
