Brevet FR2985815A1 — publié le 20130719

CAPTEUR DE CHAMP MAGNETIQUE [1] L'invention concerne un capteur de champ magnétique et un procédé de mesure d'un champ magnétique. L'invention concerne également un support 5 d'enregistrement pour la mise en oeuvre de ce procédé et un capteur de courant incorporant le capteur de champ magnétique. [2] Des capteurs de courant connus comportent : - un conducteur électrique s'étendant le long d'une direction X et dans laquelle circule le courant à mesurer, 10 - un capteur de champ magnétique fixé sans aucun degré de liberté à ce conducteur électrique pour mesurer le champ magnétique généré par le courant à mesurer lorsqu'il circule dans ce conducteur électrique, et - un calculateur programmé pour établir la mesure de l'intensité du courant à mesurer à partir de la mesure de l'intensité du champ magnétique mesurée par le capteur de 15 champ magnétique. [3] Le capteur de champ magnétique utilisé dans ce capteur de courant comporte N transducteurs magnétorésistifs TM' la résistance de chaque transducteur TM, variant linéairement à ±x,% près en fonction de l'intensité du champ magnétique à mesurer dans une plage maximale [a,; b,] d'intensité du champ magnétique à 20 mesurer et non linéairement en dehors de cette plage, N étant un nombre entier supérieur ou égal à deux et l'indice i étant un identifiant du transducteur TM,. [4] Un tel capteur de courant est par exemple divulgué dans la demande de brevet US2011/0227560 ou dans la demande W02007148028. [5] Dans le capteur de courant de US2011/0227560, une ligne de compensation 25 est mise en oeuvre pour générer un champ magnétique Hd de direction opposée à celle du champ magnétique à mesurer Hm. Plus précisément, l'intensité du champ Hd est asservie sur celle du champ magnétique Hm pour maintenir proche de zéro le champ Hr résultant de la combinaison de ces deux champs Hd et Hm. C'est ce champ Hr qui est mesuré par le transducteur magnétorésistif. Puisque le champ Hr est 30 maintenu proche de zéro, le transducteur magnétorésistif travaille dans la plage où il est le plus linéaire, ce qui accroît sa linéarité. [6] La présence d'un tel champ Hd permet d'accroître la gamme de mesures du transducteur magnétorésistif. Par « gamme de mesures », on désigne ici la plage maximale sur laquelle la réponse du transducteur magnétorésistif varie linéairement à 35 plus ou moins x% près en fonction de l'intensité du champ Hm à mesurer, où x est une constante prédéterminée. [7] La linéarité à ±x% près sur une plage [a, b] est définie comme suit : quelle que soit la valeur de l'intensité du champ Hm à mesurer appartenant à la plage [a ; b], la valeur absolue d'un ratio [3, exprimé en %, est inférieure à la constante x, où le ratio [3 est défini par la relation suivante : [3 = (Rm(Hm) - D(Hm))/D(Hm), où : - Rm(Hm) est la valeur du signal généré par le transducteur magnétorésistif lorsqu'il est placé dans le champ Hm, - D est la droite de régression minimisant les écarts, selon la méthode des moindres carrés, entre cette droite et les différentes valeurs Rm(Hm) mesurées sur toute l'étendue de la plage [a ; b], - D(Hm) est la valeur de la droite de régression pour le champ Hm. [8] Dans la suite de cette description, la plage [a ; b] est la plage maximale, c'est- à-dire la plus grande, sur laquelle la linéarité du transducteur magnétorésistif est inférieure à x %. Ainsi, fixer la valeur de x permet de fixer également la valeur des bornes de la plage [a ; b]. Typiquement, la plage [a ; b] pour une valeur x donnée est mesurée expérimentalement. [9] Dans ces capteurs connus, la consommation d'énergie pour générer le 15 champ Hd est importante. [cm cl Pour augmenter la gamme de mesures d'un transducteur magnétorésistif, il a déjà aussi été proposé par ailleurs de générer un champ magnétique constant parallèlement à la direction de plus facile aimantation de la couche libre des barreaux magnétorésistifs formant ce transducteur magnétorésistif. Typiquement, cette 20 direction est perpendiculaire à celle du champ Hm à mesurer. La présence de ce champ magnétique constant permet effectivement d'accroître la gamme de mesures du transducteur magnétorésistif mais au détriment de la sensibilité de ce transducteur. [0011] L'invention vise donc à accroître la gamme de mesures d'un transducteur 25 magnétorésistif en diminuant sa consommation d'énergie et sans pour autant diminuer sa sensibilité. Elle a donc pour objet un capteur de champ magnétique le long d'une direction de mesure comportant : - un générateur générant N champs magnétiques CM, à l'aide d'au moins un aimant permanent, chaque champ CM, présentant une intensité I, dans la direction de 30 mesure, cette intensité I, étant constante et indépendante de l'intensité du champ magnétique à mesurer, chaque transducteur TM, étant placé à l'intérieur d'un champ magnétique CM, respectif, chaque transducteur TM, placé à l'intérieur du champ CM, formant un bloc de mesure pour lequel la plage où la résistance du transducteur TM, de ce bloc varie linéairement à ±x,% près est décalée de I, et devient [a, + I, ; b, + I,], 35 chaque intensité I, étant différente des autres de manière à obtenir N plages [a, + I, ; b, + I,] différentes, N étant un nombre entier supérieur ou égal à deux, - un calculateur apte : - à sélectionner le ou les blocs appropriés de mesure pour lesquels l'intensité du champ magnétique à mesurer est comprise dans la plage [a, + I, ; b, + I,] de ce bloc, et - à établir la mesure de l'intensité du champ magnétique à partir de la mesure du ou des seuls blocs de mesure sélectionnés. [0012] Le capteur ci-dessus présente N plages [a, +1, ; b, +1,] différentes sur lesquelles sa mesure varie linéairement au lieu d'une seule. De plus, sur chaque plage, sa sensibilité est la même que celle obtenue en absence du champ magnétique CM,. Ainsi, la gamme de mesures est accrue sans pour autant diminuer sa sensibilité. De plus, l'utilisation d'aimants permanents pour générer les champs magnétiques CM, limite la consommation d'énergie du capteur. [0013] Les modes de réalisation de ce capteur peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : ^ les intensités I, augmentent en fonction de l'indice i et le générateur est apte à générer N champs CM, tels que la relation suivante soit vérifiée quel que soit i : a,+1 + I,+i b, + I, ; ^ quel que soit i, la valeur x, est inférieure à 20 % ou 10 % ou 5 % ; ^ chaque transducteur magnétorésistif comprend au moins un barreau magnétorésistif comprenant un empilement d'au moins : - une première couche magnétique, dite « couche de référence », dont la direction d'aimantation est fixe et perpendiculaire à la direction longitudinale du barreau magnétique à plus ou moins 10° près, - une second couche magnétique, dite « couche libre », dont l'axe de plus facile aimantation est parallèle à la direction longitudinale et dont l'aimantation peut tourner lorsqu'elle est soumise au champ magnétique à mesurer, et - une couche non magnétique, dite « espaceur », interposée entre les deux couches précédentes pour former une jonction tunnel ou une vanne de spin. [0014] Ces modes de réalisation du capteur de champ magnétique présentent en outre les avantages suivants : - choisir les champs magnétiques CM, telles que a, + 1,+i b, + I' permet d'obtenir une plage continue [al + 11 ; bN + IN] beaucoup plus étendue que chaque plage [a, ; b,] sur laquelle la résistance du transducteur magnétorésistif TM, varie linéairement à ±x,% près. [0015] L'invention a également pour objet un capteur de courant comportant le capteur de champ magnétique ci-dessus. [0016] L'invention a également pour objet un procédé de mesure d'un champ magnétique le long d'une direction de mesure, ce procédé comportant : - la fourniture de N transducteurs magnétorésistifs TM' la résistance de chaque transducteur TM, variant linéairement à ±x,% près en fonction de l'intensité du champ magnétique à mesurer dans une plage maximale [a, ; b,] d'intensité du champ magnétique à mesurer et non linéairement en dehors de cette plage, l'indice i étant un identifiant du transducteur TM' - la génération de N champs magnétiques CM, à l'aide d'au moins un aimant permanent, chaque champ CM, présentant une intensité I, dans la direction de mesure, cette intensité I, étant constante et indépendante de l'intensité du champ magnétique à mesurer, chaque transducteur TM, étant placé à l'intérieur d'un champ CM, respectif, chaque transducteur TM, placé à l'intérieur du champ CM, formant un bloc de mesure pour lequel la plage où la résistance du transducteur TM, de ce bloc varie linéairement à ±x,% près est décalée de I, et devient [a, + I,; b, + chaque intensité I, étant différente des autres de manière à obtenir N plages [a, + I, ; b, + I,] différentes, N étant un nombre entier supérieur ou égal à deux, - la sélection du ou des blocs appropriés de mesure pour lesquels l'intensité du champ magnétique à mesurer est comprise dans la plage [a, + I,; b, + I,] de ce bloc, et 15 - l'établissement de la mesure de l'intensité du champ magnétique à partir de la mesure du ou des seuls blocs de mesure sélectionnés. [0017] Les modes de réalisation de ce procédé de mesure peuvent comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : ^ le procédé comporte : 20 - la construction d'une estimation Hem de l'intensité du champ magnétique à mesurer, puis, - la sélection du ou des blocs appropriés de mesure en fonction de cette estimation Hem; ^ le procédé comporte : 25 - l'acquisition de la mesure du champ magnétique réalisées par un bloc de mesure, et - la sélection de ce bloc de mesure en tant que bloc approprié de mesure uniquement si la mesure réalisée par ce bloc est comprise entre des seuils haut et bas prédéterminés. 30 [0018] Enfin, l'invention a également pour objet un support d'enregistrement d'informations contenant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé de mesure ci-dessus, lorsque ces instructions sont exécutées par un calculateur électronique. [0019] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, 35 donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une illustration schématique d'un capteur de courant utilisant des transducteurs magnétorésistifs, - la figure 2 est une illustration schématique d'un des transducteurs magnétorésistifs du capteur de la figure 1 ; - la figure 3 est une illustration schématique et en coupe verticale d'un barreau magnétique mis en oeuvre dans le transducteur magnétorésistif de la figure 2 ; - la figure 4 est un graphe illustrant la réponse du barreau magnétique de la figure 1 à un champ magnétique ; - la figure 5 est un organigramme d'un procédé de mesure d'un courant à l'aide du capteur de la figure 1 ; et - la figure 6 est un organigramme d'un autre procédé de mesure du courant à l'aide 10 du capteur de la figure 1. [0020] Dans ces figures, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. [0021] Dans la suite de cette description, les caractéristiques et fonctions bien connues de l'homme du métier ne sont pas décrites en détail. 15 [0022] La figure 1 représente un capteur 2 de courant. Ce capteur 2 comporte un conducteur électrique 4. Le conducteur 4 comporte ici deux brins 6, 7 rectilignes et parallèles à une direction horizontale X d'un repère orthogonal X, Y, Z. Dans le repère X, Y, Z, la direction Y est également horizontale et la direction Z est verticale. [0023] Ces brins 6, 7 sont électriquement raccordés entre eux par un brin 20 supplémentaire 10 de sorte que le courant à mesurer circule dans un sens dans le brin 6 et dans le sens opposé dans le brin 7. Ici, ces brins 6, 7 et 10 forment un « U ». [0024] Les brins 6, 7 sont également raccordés, respectivement, à des bornes E et S d'entrée et de sortie du courant à mesurer. [0025] Un support électriquement isolant repose, sans aucun degré de liberté, sur 25 les brins 6 et 7 du conducteur 4. Ce support n'a pas été représenté pour simplifier la figure 1. Par la suite, on considère qu'un matériau est isolant si sa résistivité est supérieure à 1 Cl.m et, de préférence, supérieure à 104 Cl.m à 25°C. [0026] Le capteur 2 comporte également un capteur 16 de champ magnétique fixé sans aucun degré de liberté sur ce support. Ce capteur 16 mesure un champ 30 magnétique Hm généré par un courant lm circulant dans le conducteur 4. Le champ Hm est perpendiculaire à la direction X. [0027] Ce capteur 16 comporte plusieurs blocs de mesures B1, , B,... , BN, où N est un entier supérieur ou égal à deux et, de préférence, supérieur ou égal à quatre, cinq ou dix. L'indice i identifie le bloc de mesures concerné. L'indice i est compris entre un 35 et N. [0028] Pour simplifier la figure 1, seuls trois blocs B1, B2, et BN sont représentés. Sur cette figure, les traits ondulés verticaux indiquent que des blocs B, n'ont pas été représentés. 2 985 815 6 [0029] Le bloc B, mesure le champ magnétique Hm. A cet effet, chaque bloc B, comprend un transducteur magnétorésistif TM, qui sera décrit plus loin en référence à la figure 2. [0030] Chaque bloc B, comprend également des aimants permanents AP, pour créer 5 un champ magnétique CM, parallèle à la direction Y dans le transducteur TM,. Ici, la direction Y est parallèle à la direction de mesure du champ Hm. Par exemple, chaque bloc B, comprend deux aimants permanents AP, disposés de part et d'autre du transducteur magnétorésistif TM,. Sur la figure 1, la direction d'aimantation de ces aimants permanents est représentée par une flèche. Ainsi chaque bloc de mesure 10 diffère des autres blocs de mesure par le champ magnétique CM, et aussi par son transducteur magnétorésistif TM,. [0031] A l'exception des aimants dont ils sont équipés, tous les blocs B, sont ici identiques les uns aux autres. Ainsi, seul le bloc B, est décrit plus en détail en référence à la figure 2. 15 [0032] Le capteur 16 comprend également une unité électronique 18 de traitement. Cette unité 18 est apte à établir la mesure de l'intensité du champ Hm le long de la direction de mesure Y à partir des mesures des différents blocs B. Cette unité 18 est également apte à établir l'intensité du courant lm à partir de l'intensité mesurée du champ Hm. L'unité 18 restitue l'intensité établie du courant lm sur une sortie 20. 20 [0033] L'unité 18 est raccordée à chaque bloc B, pour acquérir la mesure Hm, réalisée par ce bloc du champ magnétique Hm. [0034] Par exemple, l'unité 18 est réalisée à partir d'un calculateur électronique 22 programmable apte à exécuter des instructions enregistrées sur un support d'enregistrement d'informations. A cet effet, l'unité 18 comprend une mémoire 24 25 raccordée au calculateur 22. Cette mémoire 24 stocke les instructions nécessaires pour exécuter le procédé de la figure 5 ou 6. [0035] Le bloc B, comporte quatre barreaux magnétorésistifs 30 à 33 (Figure 2) électriquement raccordés entre eux pour former un pont de Wheatstone. Un barreau magnétorésistif est un composant dont la résistivité varie en fonction du champ 30 magnétique dans lequel il est placé. Les barreaux magnétiques dont il s'agit ici sont soit des vannes de spin soit des jonctions tunnel magnétique. [0036] Ce pont de Wheatstone comprend une première et une seconde branches électriquement raccordées en parallèle entre des potentiels de référence V+ et V-. Le potentiel V- est par exemple la masse ou la terre. La première branche comprend 35 successivement, en allant du potentiel V+ vers le potentiel V-, les barreaux magnétorésistifs 30 et 31 raccordés en série par l'intermédiaire d'un point milieu A. La seconde branche comprend successivement, en allant du potentiel V+ vers le potentiel V-, les barreaux 32 et 33 raccordés en série par l'intermédiaire d'un point milieu B. 2 9 85 815 7 [0037] Les potentiels VA et VB au niveau des points milieux A et B sont donnés par les relations suivantes : VA = (V+ - V- )R2/( Ri+R2) VB = (V+ - V_)R4/(R3+R4) 5 ou R1, R2, R3 et R4 désignent les résistances, respectivement, des barreaux 30 à 33. [0038] Ici, chaque barreau 30 à 33 a essentiellement une forme de parallélépipéde rectangle dont au moins deux grandes faces s'étendent horizontalement. La direction dans laquelle s'étend principalement le barreau est appelée direction longitudinale. Ici, cette direction est horizontale et parallèle à la direction X. La direction transversale est parallèle à la direction Y. [0039] Dans le cas où les barreaux sont des vannes de spin, de préférence, chaque barreau présente un rapport de forme important, c'est-à-dire un rapport de forme supérieur à vingt et, de préférence, supérieur à quarante ou cent. Ce rapport de forme est défini par le rapport de forme entre la longueur L du barreau sur sa largeur transversale W. [0040] Par exemple, la longueur L est supérieure à 50 ou 100 pm et, de préférence, inférieure à 1 mm. La largeur transversale W est typiquement supérieure à 0,3 pm ou 1 pm et, de préférence, inférieure à 15 pm ou 30 pm. Le rapport de forme est beaucoup plus faible lorsque le barreau est une jonction tunnel magnétique. Dans ce dernier cas, le rapport de forme peut être inférieur à cinq ou dix. [0041] Ici, les barreaux 30 et 31 sont disposés au-dessus du brin 6 de manière à être au moins deux ou trois fois plus proches de ce brin 6 que du brin 7. Ainsi, les barreaux 30 et 31 sont essentiellement sensibles au champ magnétique Hm créé par le courant qui circule dans le brin 6. Sur la figure 2, les brins 6 et 7 sont représentés par des axes portant les mêmes références numériques. [0042] De façon similaire, les barreaux 32 et 33 sont disposés au-dessus du brin 7 de manière à être deux ou trois fois plus proches de ce brin 7 que du brin 6. Ainsi, les barreaux 32 et 33 sont essentiellement sensibles au champ magnétique Hm créé par le courant qui circule dans le brin 7. [0043] Les barreaux 31 et 32 sont agencés de sorte que leurs résistances respectives varient dans le même sens en réponse à la même variation du courant lm à mesurer. Ici, les barreaux 31 et 32 sont identiques. [0044] Dans ce mode de réalisation, les barreaux 30 et 33 sont également identiques aux barreaux 31 et 32. Toutefois, le bloc B, est agencé de manière à ce que leur résistance ne varie pas en réponse à une variation de l'intensité du courant lm. Par exemple, le bloc B, comprend un écran magnétique interposé entre les barreaux 30 et 33 et le conducteur 4. [0045] L'unité 18 de traitement reçoit la différence entre les potentiels VA et VB pour établir l'intensité du courant lm circulant dans le conducteur 4. [0046] Les structures des différents barreaux magnétorésistifs sont identiques et seule la structure du barreau 30 est décrite plus en détail en références à la figure 3. [0047] Le barreau 30 comporte un empilement 38, immédiatement consécutif, d'une couche de référence 40, d'un espaceur 42 et d'une couche libre 44 dans la direction 5 verticale. Un tel empilement pour obtenir une magnétorésistance géante ou GMR (Geant Magneto-Resistance) est conventionnel. Les GMR sont également connues sous le terme « vanne de spin ». Cet empilement ne sera donc pas décrit en détail. [0048] La couche 40 de référence a une aimantation de direction fixe et perpendiculaire à la direction X. Par « direction fixe », on désigne ici le fait que la 10 direction d'aimantation de cette couche est beaucoup plus difficile à modifier que la direction d'aimantation de la couche libre. [0049] Par exemple, la couche 40 est une couche ferromagnétique. Elle peut être réalisée en cobalt, en nickel ou en fer ou dans leurs alliages tels que CoFe, NiFe, CoFeB ou autres. 15 [0050] La direction d'aimantation de la couche 40 est fixée à l'aide d'une couche 46 anti-ferromagnétique. La couche 46 sert à piéger la direction d'aimantation de la couche 40. Par exemple, la couche 46 est réalisée dans un alliage de manganèse tel que l'un des alliages suivants IrMn, PtMn, FeMn, NiMn ou autres. [0051] L'espaceur 42 est une couche réalisée en matériau non magnétique. Cet 20 espaceur 42 est suffisamment épais pour découpler magnétiquement les couches 40 et 44. Ici, l'espaceur 42 est une couche en matériau conducteur tel que du cuivre. [0052] La couche libre 44 présente une direction d'aimantation qui peut plus facilement tourner que celle de la couche de référence. La direction de plus facile aimantation de cette couche 44 est ici parallèle à la direction longitudinale du 25 barreau, c'est-à-dire ici la direction X. Par exemple, la couche 44 est une couche réalisée en matériau ferromagnétique ou un empilement de couches ferromagnétiques. [0053] L'empilement 38 comprend à chaque extrémité une électrode conductrice, respectivement, 48 et 50 pour faire circuler le courant qui traverse le barreau 30 magnétorésistif perpendiculairement au plan des couches 40, 42 et 44. [0054] Pour simplifier la figure 3, les rapports d'épaisseurs entre les différentes couches de l'empilement 38 n'ont pas été respectés sur cette figure. [0055] La variation de la résistance du barreau magnétorésistif 30 en fonction de l'intensité d'un champ magnétique à l'intérieur duquel il est placé est représentée sur 35 la figure 4 par une courbe 60. L'axe des abscisses est gradué en Gauss et l'axe des ordonnées représente la résistance du barreau 30 exprimée en Ohm. [0056] Sur cette figure, la courbe 60 varie linéairement à plus ou moins x,% près dans une plage [a, ; b,] centrée autour du champ nul. Ici, la valeur x, est choisie inférieure à 20 % ou 10 % et, de préférence, inférieure à 5 % ou 1 % ou 0,5 %. Par 40 exemple, dans ce mode de réalisation, la valeur x, est choisie égale à 1% ou 0,25 %. Dans ces conditions, les bornes a, et b, sont sensiblement égales, respectivement, à -20G et +30G. Dans ce mode de réalisation, la valeur x, est la même pour tous les blocs B. [0057] Sur la plage [a, ; b,], la résistance du barreau 30 varie linéairement entre un seuil bas Sbi et un seuil haut Sn,. Les valeurs des bornes a' b, et des seuils Sn, et Sbi sont connues. Par exemple, elles sont mesurées expérimentalement. En dehors de la plage [a,; b,], la réponse du barreau 30 varie de façon non linéaire. Par « non linéaire », on signifie que si la valeur de la borne a, était diminuée ou si la valeur de la borne b, était augmentée, alors la réponse du barreau 30 ne serait plus linéaire à ±x, 10 % près sur cette nouvelle plage [a, ; b,]. [0058] Plus précisément, la courbe 60 augmente de façon non linéaire d'environ -75G à a, puis de b, à environ 60G. En dessous de -75G et au-dessus de 60G, le barreau 30 est saturé. Lorsque le barreau 30 est saturé, sa résistance ne varie plus en fonction de l'intensité du champ magnétique Hm à mesurer. 15 [0059] Puisque la réponse du barreau 30 est linéaire dans la plage [a, ; b,], la réponse du transducteur magnétorésistif TM, varie également linéairement à ±x,% près dans la plage [a, ; b,]. [0060] La sensibilité du barreau 30 est fonction de la pente de la droite de régression dans la plage [a,; b,]. Plus précisément, plus la pente est importante, plus 20 la sensibilité du barreau 30 est importante. Or, plus la sensibilité du barreau est importante, plus la sensibilité du transducteur TM, est également importante. [0061] On notera à ce stade-là que si, comme dans l'état de l'art, un champ magnétique est généré parallèlement à la direction de plus facile aimantation de la couche libre du barreau, alors l'étendue de la plage [a, ; b,] augmente mais la pente 25 de la droite de régression dans cette plage diminue. Ainsi, comme expliqué précédemment, toute tentative d'augmenter la plage [a, ; b,] en appliquant un champ magnétique le long de la direction X réduit la sensibilité du barreau magnétorésistif et donc du transducteur magnétorésistif incorporant ce barreau. A l'inverse, le mode de réalisation décrit ici, permet d'augmenter la plage [a' b,] sans diminuer la sensibilité 30 du capteur. [0062] A cet effet, chaque bloc B, comporte au moins un aimant, ici les aimants AP' qui génère un champ magnétique CM, uniforme dans le bloc B. On considère que le champ magnétique CM, est uniforme si l'intensité de ce champ magnétique est la même dans chaque barreau magnétique 30 à 33 à ±20 % près et, de préférence, à 35 ±10 ou 5 ou 1% près. [0063] Chaque champ magnétique CM, est constant et indépendant du champ Hm. Autrement dit, l'intensité de champ CM, ne varie pas systématiquement en réponse à une variation de plusieurs Gauss de l'intensité du champ Hm. L'intensité du champ CM, est notée par la suite I,. 2 985 815 [0064] Dans ce mode de réalisation, le champ CM, est généré par deux aimants AP, placés respectivement à droite et à gauche du transducteur TM, dans la direction Y. [0065] Le champ CM, vient se combiner au champ Hm pour former un champ magnétique résultant Hr, dont l'intensité est égale à la différence entre l'intensité du 5 champ Hm et l'intensité I. [0066] Le transducteur TM, mesure l'intensité du champ Hr, et non pas directement l'intensité du champ Hm. Puisque le champ CM, est constant, la plage, dans laquelle la réponse du transducteur magnétique TM, est linéaire, est décalée et devient [a, + l,; b, + Ce décalage ne modifie en rien la sensibilité du transducteur TM,. 10 [0067] Les autres blocs B, sont identiques à celui décrit ici en détail sauf que leurs aimants permanents AP, génèrent un champ magnétique CM, d'intensité I, différente. [0068] Ici, les différents champs magnétiques CM, sont choisis de telle manière que toutes les plages [a, + I, ; b, + IJ se chevauchent. Ici, les intensités I, sont classées par ordre croissant d'indice i de sorte que ce chevauchement se traduit par la relation suivante : a,.1 + 1,.1 b, + I,. De préférence, les intensités des champs magnétiques CM, sont choisies de telle sorte que a,+1 + 1,+1 = b, + I, à ±5% ou 15% près. Dans la suite de cette description, l'intensité I, est négative si la direction d'aimantation de l'aimant permanent est opposée à la direction Y. [0069] Ici, parmi les différents blocs B' l'un de ces blocs, noté Bk, est dépourvu d'aimant permanent de sorte que l'intensité Ik est nulle. [0070] Le chevauchement des différentes plages [a, + I, ; b, + I,] forme une grande plage [al + I, ; bN + IN] où la réponse du capteur 16 varie linéairement à ±x,% près comme expliqué ci-dessous. [0071] La réunion des différents aimants permanents AP, forme un générateur de champ magnétique apte à générer les N champs magnétiques CM,. [0072] Le fonctionnement du capteur 2 va maintenant être décrit en référence au procédé de la figure 5. [0073] On suppose que le courant lm circule dans le conducteur 4, ce qui génère le champ Hm dans chacun des blocs B. [0074] Initialement, lors d'une étape 70, le calculateur 22 sélectionne le bloc B, pour lequel l'intensité du champ Hm est comprise dans la plage [a, + I, ; b, + l,]. Pour cela, lors d'une opération 72, le bloc Bk mesure une intensité du champ Hm. L'intensité ainsi mesurée est ensuite acquise par le calculateur 22. [0075] Ensuite, lors d'une opération 74, le calculateur 22 estime l'intensité du champ Hm à l'aide de la mesure acquise à partir du bloc Bk. Cette mesure est convertie en une estimation Hem de l'intensité du champ magnétique Hm en utilisant une courbe de calibration préenregistrée telle que la courbe 60 de la figure 4. Une telle estimation peut être construite à partir de la courbe 60 tant que les barreaux du bloc Bk ne sont pas saturés. Dans ce cas, l'estimation Hem est précise si celle-ci se situe dans la plage [ak ; bk]. En dehors de cette plage, une estimation moins précise peut être 2 9 85 815 11 construite en utilisant les zones non linéaires de la courbe 60. Par contre, si les barreaux du bloc Bk sont saturés, alors les étapes 72 et 74 sont réitérées en utilisant un autre bloc B' où l'indice i est différent de l'indice k. Plus précisément, si les barreaux sont saturés dans leur partie basse, alors l'indice i du bloc utilisé à la place 5 du bloc Bk est choisi égal à la partie entière de k/2. Si le bloc Bk est saturé dans sa partie haute, au-delà du seuil Sn' alors la valeur de l'indice i pour le bloc B, qui sera utilisé à la place du bloc Bk est choisie égale à la partie entière de N - k/2. [0076] A l'issue de l'étape 74, une estimation Hem est obtenue. Ensuite, lors d'une opération 76, le calculateur 22 sélectionne le bloc Bs parmi l'ensemble des blocs B, 10 pour lequel l'intensité estimée Hem appartient à la plage [as + Is; bs + Is]. [0077] Ensuite, lors d'une étape 78, le calculateur 22 établit la mesure de l'intensité du champ Hm. Pour cela, lors d'une opération 80, le bloc Bs mesure le champ Hm et la mesure ainsi réalisée est acquise par le calculateur 22. Puis, lors d'une opération 82, le calculateur 22 établit la mesure de l'intensité du champ Hm uniquement à partir de 15 la mesure du bloc Bs. [0078] Ainsi, la gamme de mesure du capteur 16 correspond à l'assemblage des différentes plages [a, + I, ; b, + IJ tandis que sa sensibilité reste identique à celle des blocs B, non saturés. Plus précisément, la gamme de mesures du capteur 2 est alors la plage [al + I, ; bN + IN] qui est beaucoup plus large que la gamme de mesures d'un 20 seul bloc B. [0079] Ensuite, lors d'une étape 84, le calculateur 22 établit également la mesure de l'intensité du courant lm à partir de la mesure de l'intensité du champ Hm établie lors de l'étape 78. posol La figure 6 représente un autre procédé de fonctionnement du capteur 2. 25 [0081] Lors d'une étape 90, le calculateur 22 sélectionne le bloc B, pour lequel l'intensité du champ Hm est comprise dans la plage [a, + I, ; b, + Pour cela, lors d'une opération 92, chaque bloc B, mesure l'intensité du champ Hm et le calculateur 22 acquiert chacune de ces mesures. Ainsi, lors de cette opération 92, le calculateur 22 acquiert N mesures Hm, de l'intensité du champ Hm. 30 [0082] Ensuite, lors d'une opération 94, pour un bloc B' le calculateur compare la mesure Hm, avec les seuils Sn, et Sbi de ce bloc B. Si la mesure Hm, n'appartient pas à la plage [Sb, ; Sn,], alors le calculateur procède à une opération 96. Lors de l'opération 96 le bloc B, n'est pas sélectionné puis l'on retourne à l'opération 94 pour tester la mesure Hm, d'un autre bloc. 35 [0083] Dans le cas contraire, lors d'une opération 98, le bloc B, est sélectionné. [0084] Ensuite, lors d'une étape 100, la mesure de l'intensité du champ Hm est établie par le calculateur 22 en utilisant uniquement la mesure du bloc B, sélectionné lors de l'étape 90. [0085] Lors d'une étape 102, le calculateur 22 établit également la mesure de l'intensité du courant lm à partir de la mesure de l'intensité du champ Hm établie lors de l'étape 100. [0086] [0087] De nombreux autres modes de réalisation sont possibles. Par exemple, le nombre d'aimants utilisés pour former le générateur de champ magnétique peut être différent. Par exemple, dans un cas simplifié, un seul aimant est utilisé dans chaque bloc B. A l'inverse, plus de deux aimants peuvent être utilisés pour chaque bloc B. Dans un autre mode de réalisation simplifié, un seul aimant commun à tous les blocs B, est utilisé. Dans ce cas, cette unique aimant est associé à des guides de flux magnétiques permettant de guider le flux magnétique qu'il génère au niveau de chaque bloc B. De plus, ce guide de flux magnétiques est agencé de manière à ce que l'aimant délivre au niveau de chaque bloc B' le champ magnétique CM, ayant la bonne intensité. Les aimants peuvent être agencés au niveau de chaque barreau magnétorésistif ou au contraire être communs à un ensemble des barreaux magnétorésistifs d'un même pont de Wheatstone. [0088] Le générateur de champ magnétique peut également comporter des moyens pour générer un champ magnétique dans chaque bloc B, parallèle à la direction de plus facile aimantation de la couche libre des barreaux magnétiques. Ceci permet de décroître l'hystérésis des barreaux magnétiques. Par exemple, pour cela, chaque aimant AP, est remplacé par un aimant dont la direction d'aimantation est inclinée d'un angle a compris entre 10° ; 90°[ par rapport à la direction Y. [0089] Les transducteurs magnétorésistifs peuvent être réalisés de différentes façons. Par exemple, le transducteur magnétorésistif est réalisé à partir d'un seul 25 barreau magnétorésistif. Dans ce cas, aucun pont de Wheastone n'est utilisé. [0090] Dans un autre mode de réalisation, une autre configuration du pont de Wheatstone que celle précédemment décrite est utilisée. Par exemple, on pourra se référer à ce sujet aux différents ponts de Wheatstone décrits dans la demande US 2011/0227560. 30 [0091] Les barreaux magnétorésistifs utilisés dans chaque transducteur magnétorésistif ne sont pas nécessairement les mêmes que ceux utilisés dans les autres transducteurs magnétorésistifs. Ainsi, la plage [a, ; b,] dans laquelle la réponse du transducteur TM, est linéaire à plus ou moins x,% près n'est pas nécessairement la même que la plage [a, ; lp,] dans laquelle la réponse du transducteur TM, est linéaire à 35 plus ou moins xJ% près, x, et x, étant égaux. De même, les seuils Sn, et Sb; ne sont pas nécessairement tous identiques d'un bloc B, à l'autre. [0092] La linéarité du capteur de champ magnétique n'est pas nécessairement la même sur chaque plage de la gamme de mesures. Par exemple, sur la plage [a, ; b,], celle-ci peut être fixée à x,% et la linéarité sur une autre plage [a, ; lp,] peut être fixée à 40 xJ% près, où x, et x, sont des valeurs différentes. 2 985 815 13 [0093] D'autres modes de réalisation des barreaux magnétorésistifs sont possibles. Par exemple, le barreau magnétorésistif est agencé pour former une jonction tunnel magnétique utilisant l'effet tunnel plus connu sous l'acronyme de TMR (Tunnel Magnetoresistance). Dans une jonction tunnel, l'espaceur est en matériau non 5 magnétique isolant. Par exemple, il peut s'agir d'un oxyde ou d'un nitrure d'aluminium. Par exemple, l'espaceur est réalisé en alumine A1203, en oxyde de manganèse MgO ou en titane de strontium (SrTiO3) ou autres. [0094] Le conducteur 4 peut également être conformé de différentes façons. Par exemple, il peut ne comporter qu'un seul brin au-dessus duquel est placé le capteur 10 de courant 2. [0095] L'estimation Hem de l'intensité du champ Hm peut être construite à partir de mesure d'un autre capteur de champ magnétique que les blocs B. Par exemple, le capteur de champ magnétique comporte alors un transducteur supplémentaire, typiquement peu précis mais avec une très large gamme de mesure, utilisé 15 uniquement pour réaliser l'estimation Hem. Cet autre transducteur n'est pas nécessairement un transducteur magnétorésistif. Par exemple, il peut s'agir d'un transducteur à effet Hall. [0096] Les modes de réalisation décrits dans la demande US 2011/0227560 et ceux décrits ici peuvent être combinés ensemble. Dans ce cas, une ligne de compensation 20 dans laquelle circule le courant de compensation Id décrit dans la demande US 2011/0227560 est ajoutée dans chaque bloc B. [0097] Etant donné qu'il peut exister des plages [a, ; b,] et [a,+1; b,.1] qui se chevauchent, l'estimation Hem peut se trouver en même temps dans deux plages. Dans ce cas, le calculateur 22 peut sélectionner les deux blocs B, et B,.1 pour établir la mesure de l'intensité du champ Hm. Dans une autre variante, il n'est pas nécessaire que les plages [a, ; b,] se chevauchent. Certaines de ces plages peuvent alors être disjointes les unes des autres et donc séparées les unes des autres par une plage dans laquelle la mesure n'est pas linéaire.30 REVENDICATIONS1. Capteur de champ magnétique le long d'une direction de mesure, ce capteur comportant N transducteurs magnétorésistifs TM' la résistance de chaque transducteur TM, variant linéairement à ±x,% près en fonction de l'intensité du champ magnétique à mesurer dans une plage maximale [a, ; b,] d'intensité du champ magnétique à mesurer et non linéairement en dehors de cette plage, l'indice i étant un identifiant du transducteur TM' caractérisé en ce que le capteur comporte : - un générateur générant N champs magnétiques CM, à l'aide d'au moins un aimant permanent (AP,), chaque champ CM, présentant une intensité I, dans la direction de mesure, cette intensité I, étant constante et indépendante de l'intensité du champ magnétique à mesurer, chaque transducteur TM, étant placé à l'intérieur d'un champ magnétique CM, respectif, chaque transducteur TM, placé à l'intérieur du champ CM, formant un bloc (B,) de mesure pour lequel la plage où la résistance du transducteur TM, de ce bloc varie linéairement à ±x,% près est décalée de I, et devient [a, + I, ; b, + I,], chaque intensité I, étant différente des autres de manière à obtenir N plages [a, + I,; b, + Id différentes, N étant un nombre entier supérieur ou égal à deux, - un calculateur (22) apte : - à sélectionner le ou les blocs appropriés de mesure pour lesquels l'intensité du champ magnétique à mesurer est comprise dans la plage [a, + I, ; b, + Id de ce bloc, et à établir la mesure de l'intensité du champ magnétique à partir de la mesure du ou des seuls blocs de mesure sélectionnés. 2. Capteur selon la revendication 1, dans lequel les intensités I, augmentent en fonction de l'indice i et le générateur est apte à générer N champs CM, tels que la relation suivante soit vérifiée quel que soit i : a+1 +1,-0 + I. 3. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel, quel que soit i, la valeur x, est inférieure à 20 % ou 10 % ou 5 %. 4. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque transducteur magnétorésistif comprend au moins un barreau magnétorésistif 35 (30-33) comprenant un empilement (38) d'au moins : - une première couche magnétique (40), dite « couche de référence », dont la direction d'aimantation est fixe et perpendiculaire à la direction longitudinale du barreau magnétique à plus ou moins 10° près,- une second couche magnétique (44), dite « couche libre », dont l'axe de plus facile aimantation est parallèle à la direction longitudinale et dont l'aimantation peut tourner lorsqu'elle est soumise au champ magnétique à mesurer, et - une couche non magnétique (42), dite « espaceur », interposée entre les deux 5 couches précédentes pour former une jonction tunnel ou une vanne de spin. 5. Capteur de courant comportant : - un conducteur électrique (4) s'étendant le long d'une direction X et dans laquelle circule le courant à mesurer, 10 - un capteur (16 ; 112) de champ magnétique fixé sans aucun degré de liberté à ce conducteur électrique pour mesurer le champ magnétique généré par le courant à mesurer lorsqu'il circule dans ce conducteur électrique, - un calculateur (22) programmé pour établir la mesure de l'intensité du courant à mesurer à partir de la mesure de l'intensité du champ magnétique mesurée par le 15 capteur de champ magnétique, et caractérisé en ce que le capteur de champ magnétique est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes. 6. Procédé de mesure d'un champ magnétique le long d'une direction de mesure, 20 ce procédé comportant la fourniture de N transducteurs magnétorésistifs TM' la résistance de chaque transducteur TM, variant linéairement à ±x,% près en fonction de l'intensité du champ magnétique à mesurer dans une plage maximale [a, ; b,] d'intensité du champ magnétique à mesurer et non linéairement en dehors de cette plage, l'indice i étant un identifiant du transducteur TM' 25 caractérisé en ce que le procédé comporte : - la génération de N champs magnétiques CM, à l'aide d'au moins un aimant permanent (AP,), chaque champ CM, présentant une intensité I, dans la direction de mesure, cette intensité I, étant constante et indépendante de l'intensité du champ magnétique à mesurer, chaque transducteur TM, étant placé à l'intérieur d'un champ 30 CM, respectif, chaque transducteur TM, placé à l'intérieur du champ CM, formant un bloc de mesure pour lequel la plage où la résistance du transducteur TM, de ce bloc varie linéairement à ±x,% près est décalée de I, et devient [a, + I, ; b, + chaque intensité I, étant différente des autres de manière à obtenir N plages [a, + I, ; b, + différentes, N étant un nombre entier supérieur ou égal à deux, 35 - la sélection (70 ; 90) du ou des blocs appropriés de mesure pour lesquels l'intensité du champ magnétique à mesurer est comprise dans la plage [a, + I, ; b, + Id de ce bloc, et- l'établissement (78 ; 100) de la mesure de l'intensité du champ magnétique à partir de la mesure du ou des seuls blocs de mesure sélectionnés. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le procédé comporte : - la construction (74) d'une estimation Hem de l'intensité du champ magnétique à mesurer, puis, - la sélection (76) du ou des blocs appropriés de mesure en fonction de cette estimation Hem. 8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le procédé comporte : - l'acquisition (92) de la mesure du champ magnétique réalisées par un bloc de mesure, et - la sélection (98) de ce bloc de mesure en tant que bloc approprié de mesure uniquement si la mesure réalisée par ce bloc est comprise entre des seuils haut et 15 bas prédéterminés. 9. Support (24) d'enregistrement d'informations, caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 6 à 8, lorsque ces instructions sont exécutées par un calculateur 20 électronique.