巨磁阻效应测量电流的原理是,首先将电流测量转换为测磁场强度,再把测量磁场强度转换为测量传感器的电阻,就能得到了一一对应的关系,通过他们之间的关系就能够得到电流的强度。对于平直导线而言,磁场强度为
从式(1)可以看出,当半径一定时,磁场和电流呈正比关系,通过测量磁场强度计算电流的大小。图1 为巨磁阻传感器在磁场中时其电阻随磁场的变化情况,当外部磁场的强度介于(-Bk,+Bk)之间的时候,电阻的变化范围是呈线性的,此时的电阻值和外部磁场强度Bx 之间存在着某种特定的函数关系,即可通过测量电阻实现对磁场强度的测量。
假设巨磁阻效应传感器的电阻R 和外部磁场之间的函数关系为R=kB(k 为比例系数),则可以得出最终的结果为
式中,a 为传感器离导线的距离,Rx0 为巨磁阻传感器外部无磁场时的电阻。