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一种方波调制的TMR磁场探测系统设计与实现

TMR(TunnelingMagnetoresistance)磁场传感器是一种新型的磁场

传感器，其灵敏度高，分辨率高，功耗低，响应速度快，被广泛应用于磁

场测量、电动车辆、智能家居等领域。本文设计并实现了一种基于方波调

制的TMR磁场探测系统，通过方波调制的方法提高了系统对磁场信号的检

测性能。

一、系统设计

1.传感器选择：本系统采用TMR磁场传感器作为磁场探测元件，其灵

敏度高，线性范围广，响应速度快，适用于小信号磁场测量。

2.信号调制：采用方波调制的方式对磁场信号进行调制，方波信号的

高低电平分别代表磁场信号的正负极性，通过检测方波信号的升降沿来获

取磁场信号的变化情况。

3.放大滤波：通过放大器对调制后的信号进行放大，同时采用滤波器

对信号进行滤波处理，去除噪声干扰，提高信号的质量。

4.数据处理：将放大滤波后的信号传输至微控制器进行数据处理，通

过软件算法提取磁场信号的特征参数，如幅值、频率、相位等。

5.显示输出：将处理后的数据通过数码显示屏显示，实时反映磁场信

号的变化情况，同时通过输出接口输出数据至外部设备。

二、系统实现

1.硬件设计：搭建实验平台，选用TMR传感器、放大器、滤波器、微

控制器、数码显示屏等元件，按照设计方案进行连线和焊接，构建出TMR

磁场探测系统。

2.软件设计：编写控制程序，包括信号调制解调算法、数据处理算法、

界面显示程序等，实现信号的调制、放大滤波、数据处理和显示输出功能。

3.实验测试：进行系统的功能测试和性能测试，对系统进行调试和优

化，保证系统正常运行并满足设计要求。

4.结果分析：通过实验测试数据对系统性能进行评估和分析，对系统

的灵敏度、分辨率、稳定性等关键性能指标进行评价。

三、结论与展望

通过设计与实现的一种基于方波调制的TMR磁场探测系统，实现了对

磁场信号的高灵敏度检测，并具有较好的性能表现。未来可进一步优化系

统设计，提高系统的稳定性和可靠性，拓展系统应用领域，实现更广泛的

磁场探测需求。