DE19650078A1 - Sensor element for determining magnetic field or current - Google Patents

Sensor element for determining magnetic field or current

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Abstract

The sensor element is in the form of a packet of layers (1) on a substrate. The packet of layers includes a first, thin anisotropic magneto-resistive layer (2), an intermediate layer (3) and a second thin anisotropic magneto-resistive layer (4). The intermediate layer (3) is made of one layer or is made partly or completely of several layers. Its thickness is greater than a minimum value and it allows no ferromagnetic exchange between the two magneto-resistive layers (2,4) and also allows no GMR effect. The first and second anisotropic layers (2,4) each have impressed anisotropy axes which form symmetrical angles with the measurement current direction. The intermediate layer (3) may be made of an insulating layer or a conductive layer taking up the whole surface of the packet (1).

Description

Sensorelemente, die die Widerstandsänderung in dünnen ferromagnetischen Schichten bei Anlegen von magnetischen Feldern zum Messen der magnetischen Feldstärke nutzen, und deren Einsatz für empfindliche Magnetfeldmessung oder zur potentialfreien Strommessung sind bekannt. Zum Erreichen hoher Meßempfindlichkeiten, die Voraussetzung für hohe Meßgenauigkeiten der Sensorelemente sind, wurden bisher Anordnungen beschrieben, die entweder eine hohe relative Gesamtwiderstandsänderung durch ein anliegendes Magnetfeld aufweisen, oder die durch eine besonders leichte Drehbarkeit der Magnetisierung in den dünnen Schichten einen hohe Widerstandsänderung pro Feldstärke zeigen. Um die Wirkung des zu messenden Magnetfeldes auf die ferromagnetischen Schichten zu vergrößern, können diese in Spalten von ferromagnetischen Flußkonzentratoren untergebracht werden. Die Flußkonzentration ist dabei um so höher, je geringer deren Spaltweite ist. Bei der Anwendung magnetoresistiver Sensoren hat sich erwiesen, daß eine sichere Funktion in der üblichen magnetischen Umwelt nur dann gewährleistet werden kann, wenn ein stabilisierendes Feld statisch oder wenigstens periodisch angelegt wird. Solche Stabilisierungsfelder führen zu einem erheblichen Empfindlichkeitsverlust. Sie wirken außerdem störend auf die Flußkonzentratoren.Sensor elements that contribute to the change in resistance in thin ferromagnetic layers Use magnetic fields to measure the magnetic field strength, and their use for sensitive magnetic field measurement or for potential-free current measurement are known. To achieve high sensitivity, the prerequisite for high The measuring accuracy of the sensor elements have been described until now either a high relative change in total resistance due to an applied magnetic field have, or by a particularly easy rotatability of the magnetization in the thin layers show a high change in resistance per field strength. To the effect to enlarge the magnetic field to be measured onto the ferromagnetic layers, these can be placed in columns of ferromagnetic flux concentrators. The smaller the gap width, the higher the flow concentration. In the Application of magnetoresistive sensors has been shown to function reliably in the usual magnetic environment can only be guaranteed if a stabilizing field is created statically or at least periodically. Such Stabilization fields lead to a considerable loss of sensitivity. they seem also annoying to the river concentrators.

Anordnungen der zuerst genannten Art benutzen dabei den GMR-Effekt, der in Schichtsystemen, die aus abwechselnd übereinander angeordneten ferromagnetischen und leitfähigen nichtmagnetischen Schichten bestehen. So wird beispielsweise in der PCT-Schrift mit der Nr. WO 95119627 ein Schichtsystem, das aus zwei anisotropen ferromagnetischen Schichten besteht, die durch eine nichtmagnetische Leitschicht sehr geringer Dicke getrennt sind, vorgeschlagen. Die sehr geringe Dicke der Leitschicht ist Voraussetzung dafür, daß der GMR-Effekt auftritt, das heißt, daß die Elektronen aus der einen ferromagnetischen Schicht bei Beibehaltung ihrer Spinrichtung ohne Streuung in die andere gelangen können, um dort dann entsprechend dem Winkel, den die Magnetisierungen der beiden Schichten bilden, gestreut zu werden. Dieser Winkel wird dadurch geändert, daß das anliegende Magnetfeld die Magnetisierungsrichtungen in Feldrichtung dreht. Mit der Anordnung der angegebenen PCT-Schrift werden so Gesamtwiderstandsänderungen im Magnetfeld von maximal 15% erreicht. Die sehr geringe Dicke der Leitschicht führt dazu, daß eine antiferromagnetische Kopplung zwischen den Schichten auftritt. Die Kopplung erschwert jedoch die Drehung der Magnetisierung in den Schichten. Das führt im angegebenen Beispiel dazu, daß die Widerstandsänderung pro Feldstärke und damit die Empfindlichkeit gegenüber dem der Einzelschicht auf etwa ein Fünftel absinkt. Ein weiterer Nachteil der Anordnung besteht darin, daß es bei der geringen zulässigen Dicke der Leitschicht von wenigen Nanometern und bei der einzustellenden Zusammensetzung nur mit sehr Aufwand möglich ist, Schichtsysteme mit homogenen und reproduzierbaren Eigenschaften herzustellen.Arrangements of the type mentioned first use the GMR effect, which in Layer systems consisting of ferromagnetic and conductive non-magnetic layers exist. For example, in the PCT script No. WO 95119627 a layer system consisting of two anisotropic ferromagnetic Layers exist, which are separated by a non-magnetic conductive layer of very small thickness are proposed. The very small thickness of the conductive layer is a prerequisite for the GMR effect occurs, that is, the electrons from the one ferromagnetic layer while maintaining their spin direction without scattering can get to the other one there then according to the angle that the magnetizations of the two layers form, to be scattered. This angle is changed in that the applied magnetic field rotates the magnetization directions in the field direction. With the order of the specified PCT writing is thus a total resistance change in the magnetic field of a maximum of 15% reached. The very small thickness of the conductive layer leads to an antiferromagnetic Coupling between the layers occurs. However, the coupling complicates the rotation of the Magnetization in the layers. In the example given, this means that the Change in resistance per field strength and thus the sensitivity to that of Single shift drops to about a fifth. Another disadvantage of the arrangement is in that it is with the small permissible thickness of the conductive layer of a few nanometers  and with the composition to be set is only possible with great effort, To produce layer systems with homogeneous and reproducible properties.

Anordnungen, die eine hohe Magnetisierungsdrehung in einfachen anisotropen ferromagnetischen Schichten bei geringen Magnetfeldern zulassen, werden in der OS-DE 43 27 458 und den dort zitierten Schriften angegeben. In kreisförmigen Magnetschichtflächen ist keine Formanisotropie vorhanden und die Drehung der Magnetisierungsrichtung ist gegenüber dem Fall des langen Streifens, bei dem die Magnetisierung in Längsrichtung eingeprägt ist und durch das Magnetfeld in Querrichtung zu drehen ist, erheblich erleichtert. Elliptische Schichtflächen entsprechend der angegebenen Schrift haben eine ähnlich leicht drehbare Magnetisierung, durch die noch vorhandene Formanisotropie wird ein Aufspalten der Schichtfläche in Domänen mit entgegengesetzt gerichteter Magnetisierung jedoch erschwert. Eine solche Aufspaltung muß vermieden werden, da sie die mögliche Gesamtwiderstandsänderung verringert und weil sie zu dem als Barkhausenrauschen bezeichneten verstärkten Rauschen des Schichtwiderstandes führt, welches die Auflösung bei der Messung des Magnetfeldes begrenzt. Nachteilig an den kreisförmigen und elliptischen Schichtformen ist auf jeden Fall, daß mit Verringerung der Durchmesser oder Halbachsen das entmagnetisierende Feld in Richtung des zu messenden Feldes zunimmt und so die Empfindlichkeit absinkt. Hochempfindliche Magnetfeldsensoren, die in dem möglichst schmalen Spalt eines ferromagnetischen Flußkonzentrators untergebracht werden können, sind so also nicht realisierbar.Arrangements that have a high magnetization rotation in simple anisotropic Allow ferromagnetic layers with low magnetic fields are described in OS-DE 43 27 458 and the writings cited there. In circular magnetic layer surfaces there is no shape anisotropy and the rotation of the magnetization direction is compared to the case of the long strip, in which the magnetization is in the longitudinal direction is impressed and can be rotated in the transverse direction by the magnetic field, considerably facilitated. Elliptical layer surfaces according to the given font have a similarly light rotatable magnetization, due to the still existing shape anisotropy, a splitting becomes the layer area in domains with oppositely directed magnetization, however difficult. Such a split must be avoided as it is the possible one Total resistance change is reduced and because of that as Barkhausen noise designated amplified noise of the sheet resistance, which leads to the resolution limited when measuring the magnetic field. Disadvantages of the circular and elliptical layer shapes is definitely that with reduction in diameter or Semi-axes the demagnetizing field increases in the direction of the field to be measured and so the sensitivity drops. Highly sensitive magnetic field sensors used in the the narrowest possible gap of a ferromagnetic flux concentrator can be accommodated can not be realized in this way.

Die Erzeugung von Stabilisierungsmagnetfeldern mit kompakten Dauermagneten ist bei Anwendung von Flußkonzentratoren nur bei schlechter Reproduzierbarkeit mit einem unvertretbar hohen Justageaufwand möglich. Stabilisierungsmagnetfelder können jedoch auch mit Hilfe dünner ferromagnetischer Schichten erzeugt werden, wie in "Thin Film Resistive Sensors" von P. Ciureanu und S. Middelhoek, herausgegeben vom Institute of Physics Publishing, Bristol, Philadelphia and New York 1992, Seite 314 bis 331 beschrieben wird. Bei allen beschriebenen Anordnungen handelt es sich um lange Streifen magnetoresistiven Materials, deren magnetische Achse in die Längsrichtung zeigt und die in derselben Richtung vom Strom durchflossen werden. Sowohl bei weichmagnetischen als auch bei hartmagnetischen Schichten für die Stabilisierung der magnetoresistiven Sensorschicht werden nur mäßige Empfindlichkeiten erreicht und die Anforderungen an die Schichttechnologie zur Reproduktion der Sensordaten sind enorm. Im übrigen kann die Einwirkung des Magnetfeldes auf die Flußkonzentratoranordnung auch hier nicht ausgeschlossen werden.The generation of stabilizing magnetic fields with compact permanent magnets is at Use of flow concentrators only with poor reproducibility with a unacceptably high adjustment effort possible. Stabilizing magnetic fields can, however can also be produced using thin ferromagnetic layers, as in "Thin Film Resistive Sensors "by P. Ciureanu and S. Middelhoek, published by the Institute of Physics Publishing, Bristol, Philadelphia and New York 1992, pages 314 to 331 becomes. All of the arrangements described are long strips magnetoresistive material, the magnetic axis of which points in the longitudinal direction and which in flow in the same direction. Both with soft magnetic as also with hard magnetic layers for the stabilization of the magnetoresistive Only moderate sensitivities are achieved and the demands on the sensor layer Layer technology for reproducing the sensor data is enormous. Otherwise, the The influence of the magnetic field on the flux concentrator arrangement is not here either be excluded.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, stabil arbeitende Anordnungen von dünnen magnetoresistiven Schichten zur Messung von Magnetfeldern und zur potentialfreien Strommessung anzugeben, die die optimale Widerstandsänderung pro angelegtem Magnetfeld aufweisen, die auch in Zusammenwirken mit Flußkonzentratoren diese Eigenschaft besitzen, die das mit der Aufspaltung in Domänen verbundene Barkhausenrauschen vermeiden und die einfach und reproduzierbar mit hoher Ausbeute herstellbar sind.The object of the invention is therefore to provide stable working arrangements of thin magnetoresistive layers for measuring magnetic fields and for  to indicate potential-free current measurement, which is the optimal change in resistance per have applied magnetic field, which also in cooperation with flux concentrators possess this property which is associated with the splitting into domains Avoid Barkhausen noise and that is simple and reproducible with high yield are producible.

Die Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch beschriebene Anordnung und die in den weiteren Ansprüchen angegebenen speziellen Ausführungen gelöst. Da zwischen den beiden anisotropen magnetoresistiven dünnen Schichten eine Zwischenschicht mit größerer Dicke, die bei Metallschichten 10 nm übertrifft, vorhanden ist, sind magnetische Austauschwechselwirkungen zwischen den beiden magnetoresistiven Schichten nicht möglich, und die leichte Drehbarkeit der Magnetisierung der einzelnen magnetoresistiven Schichten im Magnetfeld bleibt erhalten.The object is achieved by the arrangement described in the main claim and in the further claims specified special solutions solved. Since between the two anisotropic magnetoresistive thin layers an intermediate layer with larger Thickness that is 10 nm for metal layers is magnetic No exchange interactions between the two magnetoresistive layers possible, and the easy rotatability of the magnetization of each magnetoresistive Layers in the magnetic field are retained.

Die Entmagnetisierung der Dreifachschichtpakete ist nicht von der Breite der daraus hergestellten Streifen abhängig, sondern nur durch die Spalte am Rand der Streifen bestimmt. Damit haben schmale Streifen dieselbe Feldempfindlichkeit wie Breite und einer Verkleinerung der Strukturen steht nichts entgegen.The demagnetization of the triple layer packets is not as wide as that produced strips dependent, but only through the column at the edge of the strips certainly. This means that narrow strips have the same field sensitivity as width and one Nothing stands in the way of downsizing the structures.

Der in den aus magnetoresistiven Schichten und der Zwischenschicht bestehenden Schichtpaketen fließende Meßstrom erzeugt auch innerhalb der Schichtpakete Magnetfelder, auf die die magnetischen Schichten reagieren können. So kann der Meßstrom des Sensorelementes gleichzeitig zur Stabilisierungsfelderzeugung oder zur Arbeitspunkteinstellung genutzt werden. Eine äußere Stabilisierungsfelderzeugung ist so nicht mehr notwendig.The one consisting of magnetoresistive layers and the intermediate layer Layer packs flowing measuring current also generated within the layer packets Magnetic fields to which the magnetic layers can react. So the measuring current of the sensor element at the same time for generating stabilizing fields or Working point setting can be used. External stabilization field generation is like this not necessary anymore.

Durch Integration von elektrisch gut leitfähigen Dünnschichtleitern in das Sensorelement und entsprechende Ströme durch diese können sowohl mit wachsender Feldstärke zunehmende als auch mit wachsender Feldstärke abnehmende Widerstandsbereiche in den Schichtpaketen erzeugt werden. Damit sind Halb- und Vollbrückenanordnungen realisierbar. Der Flächenbedarf zur Realisierung eines bestimmten Sensorelementewiderstandes liegt bei den erfindungsgemäßen Sensoren noch unter dem der bekannten Sensoren mit Barber- Pole-Strukturen. Die Gesamtschichtdicke ist zwar bei ersteren größer, bei ihnen entfallen jedoch die elektrisch gut leitenden Barber-Pole, die den Widerstand der magnetoresistiven Schichtstreifen teilweise kurzschließen.By integrating electrically conductive thin film conductors into the sensor element and Corresponding currents through these can increase with increasing field strength as well as decreasing resistance areas in the Layer packets are generated. Half and full bridge arrangements can thus be implemented. The area required to implement a certain sensor element resistance is included the sensors according to the invention still under that of the known sensors with barber Pole structures. The total layer thickness is greater for the former, they are not required for them however, the electrically highly conductive barber poles, which the resistance of the magnetoresistive Short circuit the stripes partially.

Die Symmetrie der Dreifachschichtpakete und die relativ große Dicke der magnetoresistiven Schichten und der Zwischenschicht ist die Voraussetzung dafür, daß die Reproduzierbarkeit bei der Herstellung erheblich größer ist als im Falle der Schichtsysteme mit GMR-Effekt und magnetischer Austauschwechselwirkung. The symmetry of the triple layer packages and the relatively large thickness of the magnetoresistive Layers and the intermediate layer is the prerequisite for being reproducible in the production is considerably larger than in the case of the layer systems with GMR effect and magnetic exchange interaction.  

Die Richtung des Meßstromes und der zu messenden Feldkomponente stimmen bei den erfindungsgemäßen Sensorelementen überein. Dadurch können Flußkonzentratoren direkt und ohne Spalt an den Enden der Schichtpakete für die Widerstandsmessung angeschlossen werden. So treten nur minimale Streufeldverluste bei der Flußkonzentration auf. Auch der hohe Permeabilitätswert der anisotropen magnetoresistiven Schichten im Vergleich mit dem von GMR-Systemen trägt wesentlich zur Vermeidung solcher Streuverluste bei.The direction of the measuring current and the field component to be measured are correct sensor elements according to the invention. This allows direct flow concentrators and without a gap at the ends of the layer packages for the resistance measurement be connected. So there are only minimal stray field losses at the river concentration on. The high permeability value of the anisotropic magnetoresistive layers in the Comparison with that of GMR systems contributes significantly to avoiding such Scattering losses at.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dazu ist folgendes in den zugehörigen Zeichnungen enthalten:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments. Is to the following are included in the accompanying drawings:

Fig. 1 Ein Schichtpaket entsprechend der Erfindung ohne angelegtes Magnetfeld, Fig. 1 A film package according to the invention without an applied magnetic field,

Fig. 2 ein Schichtpaket entsprechend der Erfindung mit angelegtem Magnetfeld, Fig. 2 is a layer packet according to the invention with applied magnetic field,

Fig. 3 ein Schichtpaket mit Flußkonzentrator, Fig. 3 is a layer packet with flux concentrator,

Fig. 4 ein Schichtpaket mit Flußkonzentrator und Stromleiter, Fig. 4 is a layer packet with flux concentrator and current conductors,

Fig. 5 ein Schichtpaket mit Flußkonzentratorring und Stromleiter, Fig. 5 is a layer packet with Flußkonzentratorring and current conductors,

Fig. 6 ein Schichtpaket mit Mehrfachzwischenschicht zur Strommessung, Fig. 6 is a layer packet with multiple intermediate layer for current measurement,

Fig. 7 die Verbindung mehrerer Schichtpakete über Flußkonzentratoren, Fig. 7 shows the connection of several layer packets over flux concentrators

Fig. 8 die Verbindung mehrerer Schichtpakete über verstärkte Flußkonzentratoren, Fig. 8 shows the connection of several layer packets on enhanced flux concentrators

Fig. 9 die Verbindung mehrerer Schichtpakete über Flußkonzentratoren mit einem Stromleiter zur Erzeugung eines Kompensationsfeldes und zur Einstellung des Arbeitspunktes und Fig. 9 shows the connection of several layer packets via flux concentrators with a current conductor for generating a compensation field and for setting the operating point and

Fig. 10 die Kennlinie eines Schichtpaketes. Fig. 10 shows the characteristic of a layer package.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Schichtpaket 1. Es besteht aus einer ersten dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht 2, einer Zwischenschicht 3 und einer zweiten dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht 4. Das Schichtpaket 1 hat die Form eines Rechteckes in der x-y-Ebene. Typische Schichtdicken aller drei Schichten des Schichtpaketes 1 liegen in der Größe von etwa 30 nm. Als magnetisches Material kann Permalloy, als Zwischenschichtmaterial Platin verwendet werden. Sind beide dünne anisotrope magnetoresistive Schichten 2; 4 von gleicher Dicke, fließt auch durch beide derselbe Anteil am gesamten Meßstrom J. Die beiden dünnen anisotropen magnetoresistiven Schichten 2; 4 haben bei der Herstellung eingeprägte Anisotropieachsen in der x-Richtung, wie die eingezeichneten Magnetisierungsrichtungen 5; 6 ohne Einwirkung äußerer Magnetfelder zeigen. Die Anisotropieachsen bilden mit der Richtung des Meßstromes J jeweils Winkel von 90°. Der Widerstand jeder der dünnen anisotropen magnetoresistiven Schichten 2; 4 hängt vom Winkel zwischen Strom und Magnetisierung nach der Beziehung
 Fig. 1 shows an inventive film package 1. It consists of a first thin anisotropic magnetoresistive layer 2 , an intermediate layer 3 and a second thin anisotropic magnetoresistive layer 4 . The layer package 1 has the shape of a rectangle in the xy plane. Typical layer thicknesses of all three layers of the layer package 1 are approximately 30 nm in size. Permalloy can be used as the magnetic material and platinum as the intermediate layer material. Are both thin anisotropic magnetoresistive layers 2 ; 4 of the same thickness, flows through both the same portion of the total measuring current J. The two thin anisotropic magnetoresistive layers 2 ; 4 have impressed anisotropy axes in the x-direction during manufacture, like the magnetization directions 5 ; 6 show without the influence of external magnetic fields. The anisotropy axes each form an angle of 90 ° with the direction of the measuring current J. The resistance of each of the thin anisotropic magnetoresistive layers 2 ; 4 depends on the angle between current and magnetization according to the relationship

R = R0 + dR . cos2(ϕ).R = R 0 + dR. cos 2 (ϕ).

Für ϕ = 90° befindet sich der Widerstand des Schichtpaketes im Minimum.The resistance of the layer package is at a minimum for pak = 90 °.

Fig. 2 zeigt die Änderungen, die durch Anlegen einer zu messenden Feldkomponente H entstehen. Die Magnetisierungen der beiden dünnen anisotropen magnetoresistiven Schichten 2; 4 werden durch die angelegte Magnetfeldkomponente H in Richtung der y-Achse gedreht. Dadurch werden die Winkel zwischen Strom- und Magnetisierungsrichtung in beiden dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht 2; 4 in gleichem Maße kleiner, und entsprechend der angegebenen Beziehung wächst der Widerstand des Schichtpaketes 1 an. Bei Breiten des Schichtpaketes 1 im Bereich von 1 µm bis 100 µm und bei kleinen Meßströmen ergibt sich beispielsweise die in Fig. 10 gezeigte Kennlinie. Fig. 2 shows the changes caused by the application of a field to be measured H component. The magnetizations of the two thin anisotropic magnetoresistive layers 2 ; 4 are rotated by the applied magnetic field component H in the direction of the y-axis. As a result, the angles between the direction of current and magnetization in both thin anisotropic magnetoresistive layer 2 ; 4 to the same extent smaller, and the resistance of the layer package 1 increases according to the specified relationship. With the widths of the layer package 1 in the range from 1 μm to 100 μm and with small measuring currents, the characteristic curve shown in FIG. 10 results, for example.

Der Anteil des Meßstromes J, der durch die erste dünne anisotrope magnetoresistive Schicht 2 und durch die Zwischenschicht 3 fließt, erzeugt ein wirksames Magnetfeld in der zweiten dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht 4. Dieses hat dieselbe Richtung wie die in Fig. 1 eingezeichnet Magnetisierung. Entsprechen generiert der Anteil des Meßstromes J in der zweiten dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht 4 und in der Zwischenschicht 3 ein Magnetfeld in der ersten dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht 2. Da hiermit die ursprünglich bei der Herstellung eingeprägten Magnetisierungsrichtungen 5; 6 unterstützt werden, ist die Wirkung des Meßstromes zur Stabilisierung derselben offenbar. Falls durch Einwirkung von großen Störfeldern auf das Sensorelement ein Aufspalten in eine Vielzahl von magnetischen Domänen erfolgt sein sollte, kann durch eine genügend großen, möglicherweise nur kurzzeitig angelegten Meßstrom J eine Ausrichtung der Magnetisierung in den dünnen anisotropen magnetoresistiven Schichten 2; 4 erreicht werden.The proportion of the measuring current J which flows through the first thin anisotropic magnetoresistive layer 2 and through the intermediate layer 3 generates an effective magnetic field in the second thin anisotropic magnetoresistive layer 4 . This has the same direction as the magnetization shown in FIG. 1. Correspondingly, the proportion of the measuring current J in the second thin anisotropic magnetoresistive layer 4 and in the intermediate layer 3 generates a magnetic field in the first thin anisotropic magnetoresistive layer 2 . Since the magnetization directions 5 ; 6 are supported, the effect of the measuring current to stabilize the same is obvious. If, due to the action of large interference fields on the sensor element, splitting into a large number of magnetic domains has taken place, an alignment of the magnetization in the thin anisotropic magnetoresistive layers 2 ; 4 can be achieved.

Fig. 3 stellt eine Sensoranordnung höherer Magnetfeldempfindlichkeit dar. Beiderseits an das Schichtpaket 1 sind auf demselben Schichtträger 9 als Flußkonzentrator wirkende symmetrische Bereiche anisotroper magnetischer Schichten 7; 8 ohne Schichtunterbrechung angekoppelt. Im einfachen Fall handelt es sich bei den symmetrischen Bereichen anisotroper magnetischer Schichten 7; 8 um denselben Schichtaufbau wie im Schichtpaket 1 selbst. Zur erhöhten Wirkung als Flußkonzentrator ist es jedoch vorteilhaft, diese Schichten im Bereich der anisotropen magnetischen Schichten 7; 8 durch zusätzliche anisotrope magnetische Schichten 10 weiter zu verstärken. Diese Verstärkung kann durch eine einzige dickere Schicht erfolgen oder durch mehrere dünnere magnetische Schichten, die durch nichtmagnetische Schichten voneinander getrennt sind. Zur Trennung der magnetischen Schichten kann dasselbe Material eingesetzt sein wie in der Zwischenschicht 3 des Schichtpaketes 1. Die Bereiche der anisotropen magnetischen Schichten 7; 8 können in dieser Anordnung sowohl zur Flußkonzentration als auch zur elektrischen Kontaktierung bei der Messung des Widerstandes des Schichtpaketes 1 benutzt werden. . Fig. 3 illustrates a sensor arrangement a higher magnetic field sensitivity is on both sides of the layer package 1 are on the same carrier layer 9 acts as a flux concentrator symmetrical areas of anisotropic magnetic layers 7; 8 coupled without shift interruption. In the simple case, the symmetrical regions are anisotropic magnetic layers 7 ; 8 by the same layer structure as in layer package 1 itself. However, for increased action as a flux concentrator, it is advantageous to place these layers in the region of the anisotropic magnetic layers 7 ; 8 further reinforced by additional anisotropic magnetic layers 10 . This reinforcement can take place by means of a single thicker layer or by means of several thinner magnetic layers which are separated from one another by non-magnetic layers. The same material can be used to separate the magnetic layers as in the intermediate layer 3 of the layer package 1 . The areas of the anisotropic magnetic layers 7 ; 8 can be used in this arrangement both for flux concentration and for electrical contacting when measuring the resistance of the layer package 1 .

Die Verwendung eines erfindungsgemäßes Sensorelement, bestehend aus einem Schichtpaket 1 mit Flußkonzentrator, zur potentialfreien Strommessung ist in Fig. 4 dargestellt. Die Anordnung entspricht der nach Fig. 3, ist jedoch durch einen Stromleiter 11, der sich unter dem Schichtträger 9 befindet, komplettiert. Das Feld des zu messenden Stromes I wird durch das Sensorelement mit Flußkonzentrator nachgewiesen. Der Strom ist diesem Feld proportional. In den Proportionalitätsfaktor geht der Abstand zwischen Stromleiter 11 und Schichtträger 9 ein.The use of a sensor element according to the invention, consisting of a layer package 1 with a flux concentrator, for potential-free current measurement is shown in FIG. 4. The arrangement corresponds to that of FIG. 3, but is completed by a current conductor 11 , which is located under the layer support 9 . The field of the current I to be measured is detected by the sensor element with a flux concentrator. The current is proportional to this field. The distance between current conductor 11 and layer support 9 is included in the proportionality factor.

Eine Anordnung, in der die genaue räumliche Lage des Stromleiters 11 auf den genannten Proportionalitätsfaktor keinen Einfluß hat, wird in Fig. 5 gezeigt. Hier ist aus dem Schichtpaket 1, dem Flußkonzentrator und einem weichmagnetischen Teil 12 ein geschlossener weichmagnetischer Kreis aufgebaut, durch den der Stromleiter 11 hindurchtritt.An arrangement in which the exact spatial position of the current conductor 11 has no influence on the mentioned proportionality factor is shown in FIG. 5. Here, a closed soft magnetic circuit is built up from the layer package 1 , the flux concentrator and a soft magnetic part 12 , through which the current conductor 11 passes.

Ein anderer Aufbau zur potentialfreien Messung von Strömen ist in Fig. 6 zu sehen. Hier ist die Stromleitung jedoch in das Mehrfachschichtpaket 13 selbst integriert. Damit sind sehr hohe Isolationsspannungen des Stromleiters gegenüber dem Sensorelement wie in den beiden vorigen Anordnungen nur begrenzt möglich. Die Stromempfindlichkeit der Anordnung ist jedoch wesentlich erhöht. Wie der Fig. 6 zu entnehmen ist, besteht hier die Zwischenschicht 3 aus drei Lagen. Die gut leitfähige Lage 14 ist der Stromleiter. Er ist gegenüber den beiden dünnen anisotropen magnetoresistiven Schichten 2; 4 durch isolierende Lagen 3 beiderseits isoliert. Die eingeprägten Anistropieachsen bilden hier mit der Meßstromrichtung nur sehr kleine Winkel. Der Meßstrom J, der zwischen beiden dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht 3; 4 symmetrisch aufgeteilt ist, sorgt jedoch durch sein Magnetfeld dafür, daß die Magnetisierungen 5; 6 ohne einen zu messenden Strom schon einen Winkel von etwa 45° mit dem Meßstrom bilden. Damit ist der Arbeitspunkt im Bereich der maximalen Steilheit der Widerstands-Feld-Kurve und die Messung des Stromes erfolgt mit hoher Empfindlichkeit.Another structure for the potential-free measurement of currents can be seen in FIG. 6. Here, however, the power line is integrated into the multi-layer package 13 itself. Very high insulation voltages of the current conductor with respect to the sensor element are therefore only possible to a limited extent, as in the two previous arrangements. However, the current sensitivity of the arrangement is significantly increased. As can be seen from FIG. 6, here the intermediate layer 3 consists of three layers. The highly conductive layer 14 is the current conductor. It is compared to the two thin anisotropic magnetoresistive layers 2 ; 4 insulated on both sides by insulating layers 3 . The embossed anistropy axes form only very small angles with the direction of the measuring current. The measuring current J between the two thin anisotropic magnetoresistive layer 3 ; 4 is divided symmetrically, but ensures by its magnetic field that the magnetizations 5 ; 6 form an angle of approximately 45 ° with the measuring current without a current to be measured. The operating point is thus in the range of the maximum slope of the resistance field curve and the measurement of the current takes place with high sensitivity.

Bisher wurde in allen Ausführungsbeispielen nur über die Verwendung einzelner Schichtpakete 1 gesprochen. Diese Verwendung einzelner Schichtpakete dient aber nur zur Erläuterung des Wirkprinzips und ist in wirklichen Meßanordnungen kaum vorgesehen. Wie die geometrische Nebeneinanderanordnung und die elektrische Reihenschaltung vieler Schichtpakete 1 aussieht, wird in Fig. 7 gezeigt. Dargestellt sind Schichtpakete 1 mit Flußkonzentratoren aus symmetrischen Bereichen anisotroper magnetischer Schicht 7; 8. Die symmetrischen Bereiche 7; 8 sind dabei nicht nur Flußkonzentrator sondern auch die elektrische Verbindung der Schichtpakete 1.So far, only the use of individual layer packages 1 has been spoken of in all exemplary embodiments. However, this use of individual layer packets only serves to explain the principle of action and is hardly intended in actual measuring arrangements. How the geometrical juxtaposition and the electrical series connection of many layer packages 1 looks like is shown in FIG. 7. Layer packets 1 with flux concentrators from symmetrical regions of anisotropic magnetic layer 7 are shown ; 8 . The symmetrical areas 7 ; 8 are not only flux concentrators but also the electrical connection of the layer packs 1 .

Die weitere Vergrößerung des Flußkonzentrators zur Erreichung einer höheren Magnetfeldempfindlichkeit ist Fig. 8 zu entnehmen. Auf die symmetrischen Bereiche anisotroper magnetischer Schicht 7; 8 sind hier getrennt durch eine Isolation 15 zusätzliche weich magnetische Teile aufgesetzt. Die Feldempfindlichkeit steigt hier sowohl mit der Länge als auch mit der Breite der zusätzlichen weichmagnetischen Teile 16.The further enlargement of the flux concentrator to achieve a higher magnetic field sensitivity can be seen in FIG. 8. On the symmetrical areas of anisotropic magnetic layer 7 ; 8 here are separated by an insulation 15 additional soft magnetic parts. The field sensitivity increases here both with the length and with the width of the additional soft magnetic parts 16 .

Fig. 9 zeigt den Aufbau eines Spannungsteilers oder einer Halbbrücke aus zwei Gruppen elektrisch in Reihe geschalteter Schichtpakete 1. In der Zeichnung ist die Verbindung der beiden Gruppen nicht dargestellt. Über den Schichtpaketen 1 mit den symmetrischen anisotropen magnetischen Bereichen 7; 8 liegen die beiden Dünnschichtleiter 17 und 18. Der Strom I1 ist die Summe der beiden Ströme I2 und I3. Diese beiden Ströme sind hier gleich groß, fließen jedoch in entgegengesetzter Richtung über den Schichtpaketen. Die Magnetfelder der Ströme I2; I3 bewirken eine Verschiebung der Arbeitspunkte AP1 und AP2 der beiden Gruppen der Schichtpakete 1 in entgegengesetzter Richtung, wie es Fig. 10 zu entnehmen ist. Eine zu messende Magnetfeldkomponente H führt nun in der einen Gruppe der Schichtpakete 1 zu einer Widerstandszunahme, während in der anderen Gruppe eine Widerstandsabnahme zu verzeichnen ist. Damit ändert sich die Spannung am Verbindungspunkt beider in Reihe geschalteter Gruppen etwa proportional zum zu messenden Feld. Es ist klar, daß durch elektrische Parallelschaltung zweier solcher in Reihe geschalteter Gruppen von Schichtpaketen eine vollständige Wheatstone-Brücke erhalten wird. FIG. 9 shows the construction of a voltage divider or a half bridge from two groups of layer packets 1 electrically connected in series. The connection between the two groups is not shown in the drawing. Over the layer packets 1 with the symmetrical anisotropic magnetic regions 7 ; 8 are the two thin-film conductors 17 and 18 . The current I 1 is the sum of the two currents I 2 and I 3 . These two currents are of equal size here, but flow in opposite directions over the layer packets. The magnetic fields of the currents I 2 ; I 3 cause the operating points AP1 and AP2 of the two groups of the layer packs 1 to be shifted in the opposite direction, as can be seen in FIG. 10. A magnetic field component H to be measured now leads to an increase in resistance in one group of layer packages 1 , while a decrease in resistance is recorded in the other group. The voltage at the connection point of the two groups connected in series changes approximately proportionally to the field to be measured. It is clear that a complete Wheatstone bridge is obtained by electrically connecting two such groups of layer packets connected in series.

BezugszeichenlisteReference list

11

Schichtpaket
Shift package

22nd

erste dünne anisotrope magnetoresistive Schicht
first thin anisotropic magnetoresistive layer

33rd

Zwischenschicht
Intermediate layer

44th

zweite dünne anisotrope magnetoresistive Schicht
second thin anisotropic magnetoresistive layer

5; 65; 6

Magnetisierungsrichtungen
Magnetization directions

7; 87; 8th

symmetrischer Bereich anisotroper magnetischer Schicht
symmetrical area of anisotropic magnetic layer

99

Schichtträger
Layer support

1010th

zusätzliche anisotrope magnetische Schichten
additional anisotropic magnetic layers

1111

Stromleiter
Conductor

1212th

weichmagnetisches Teil
soft magnetic part

1313

Mehrfachschichtpaket
Multi-shift package

1414

gut leitfähige Lage
well conductive layer

1515

Isolation
isolation

1616

zusätzliche weichmagnetische Teile
additional soft magnetic parts

17; 1817; 18th

Dünnschichtleiter
AP1 Arbeitspunkt Thin film conductor
AP1 operating point

11

AP2 Arbeitspunkt AP2 operating point

22nd

H Magnetfeldkomponente
I zu messender Strom
J Meßstrom
H magnetic field component
I current to be measured
J measuring current

Claims (29)

1. Sensorelement zur Bestimmung eines Magnetfeldes oder eines Stromes in Form eines Schichtpaketes (1) auf einem Schichtträger (9), bestehend aus einer ersten dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht (2), einer Zwischenschicht (3) und einer zweiten dünnen anisotropen magnetoresistiven Schicht (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3) aus einer Lage oder ganz oder teilweise aus mehreren Lagen besteht und ihre Dicke oberhalb eines Mindestwertes liegt und so keine ferromagnetische Austauschwechselwirkung zwischen den beiden magnetoresistiven Schichten (2; 4) und auch keinen GMR-Effekt zuläßt und daß die erste (2) und die zweite anisotrope magnetoresistive Schicht (4) jeweils eingeprägte Anisotropieachsen aufweisen, die mit der Meßstromrichtung (J) symmetrische Winkel bilden.1. Sensor element for determining a magnetic field or a current in the form of a layer package ( 1 ) on a layer support ( 9 ), consisting of a first thin anisotropic magnetoresistive layer ( 2 ), an intermediate layer ( 3 ) and a second thin anisotropic magnetoresistive layer ( 4 ), characterized in that the intermediate layer ( 3 ) consists of one or all or part of several layers and its thickness is above a minimum value and so there is no ferromagnetic exchange interaction between the two magnetoresistive layers ( 2 ; 4 ) and also no GMR effect allows and that the first ( 2 ) and the second anisotropic magnetoresistive layer ( 4 ) each have impressed anisotropy axes which form symmetrical angles with the measuring current direction (J). 2. Sensorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3) aus einer die gesamte Fläche des Schichtpaketes (1) einnehmenden isolierenden Lage besteht.2. Sensor element according to claim 1, characterized in that the intermediate layer ( 3 ) consists of an insulating layer occupying the entire surface of the layer package ( 1 ). 3. Sensorelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3) aus einer die gesamte Fläche des Schichtpaketes (1) einnehmenden leitfähigen Lage besteht.3. Sensor element according to claim 1, characterized in that the intermediate layer ( 3 ) consists of a conductive layer occupying the entire surface of the layer package ( 1 ). 4. Sensorelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die leitfähige Lage durch eine dünne Metallschicht gebildet ist.4. Sensor element according to claim 3, characterized in that the conductive layer is formed by a thin metal layer. 5. Sensorelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht Titan enthält.5. Sensor element according to claim 4, characterized in that the metal layer titanium contains. 6. Sensorelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht Platin enthält.6. Sensor element according to claim 4, characterized in that the metal layer is platinum contains. 7. Sensorelement nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht eine Dicke von mehr als 10 nm hat.7. Sensor element according to one of claims 4 to 6, characterized in that the Metal layer has a thickness of more than 10 nm. 8. Sensorelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schichtpaket (1) die Form eines Rechteckes hat. 8. Sensor element according to one of the preceding claims, characterized in that the layer package ( 1 ) has the shape of a rectangle. 9. Sensorelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (2) und die zweite anisotrope magnetoresistive Schicht (4) aus gleichem Material bestehen und die gleiche Dicke haben.9. Sensor element according to claim 8, characterized in that the first ( 2 ) and the second anisotropic magnetoresistive layer ( 4 ) consist of the same material and have the same thickness. 10. Sensorelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden schmalen Seiten des Rechteckes Anschlüsse zur Einspeisung eines Meßstromes (J) vorhanden sind, daß in der ersten (2) und der zweiten anisotropen magnetoresistiven Schicht (4) der gleiche Anteil am gesamten Meßstrom (J) fließt und daß die zu messende Magnetfeldkomponente (H) parallel zum Meßstrom (J) und zur langen Kante des Rechteckes verläuft.10. Sensor element according to claim 9, characterized in that on the two narrow sides of the rectangle there are connections for feeding a measuring current (J) that in the first ( 2 ) and the second anisotropic magnetoresistive layer ( 4 ) the same proportion in the total Measuring current (J) flows and that the magnetic field component (H) to be measured runs parallel to the measuring current (J) and to the long edge of the rectangle. 11. Sensorelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anisotropieachsen in der ersten (2) und der zweiten anisotropen magnetoresistiven Schicht (4) parallel zur Schmalseite des Rechtecks eingeprägt sind.11. Sensor element according to claim 10, characterized in that the anisotropy axes in the first ( 2 ) and the second anisotropic magnetoresistive layer ( 4 ) are embossed parallel to the narrow side of the rectangle. 12. Sensorelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anisotropieachsen in der ersten (2) und der zweiten anisotropen magnetoresistiven Schicht (4) unter einem Winkel von weniger als 45° zur Längsseite des Rechtecks eingeprägt sind.12. Sensor element according to claim 10, characterized in that the anisotropy axes in the first ( 2 ) and the second anisotropic magnetoresistive layer ( 4 ) are impressed at an angle of less than 45 ° to the long side of the rectangle. 13. Sensorelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Anisotropieachsen in der ersten (2) und der zweiten anisotropen magnetoresistiven Schicht (4) unter Winkeln von 45° zur Längsseite des Rechtecks durch einen geeigneten Wert des Meßstromes (J) vorgesehen ist.13. Sensor element according to claim 12, characterized in that the setting of the anisotropy axes in the first ( 2 ) and the second anisotropic magnetoresistive layer ( 4 ) is provided at angles of 45 ° to the long side of the rectangle by a suitable value of the measuring current (J) . 14. Sensorelement nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenschicht (3) aus einer elektrisch gut leitfähigen Lage (14) besteht, die beiderseits von den anisotropen magnetoresistiven Schichten (2; 4) durch eine isolierende Lage getrennt ist, und daß das Magnetfeld des die elektrisch gut leitfähige Lage (14) durchfließenden Stromes (1) auf die Richtung der Magnetisierung der anisotropen magnetoresistiven Schichten (2; 4) einwirkt.14. Sensor element according to claim 12 or 13, characterized in that the intermediate layer ( 3 ) consists of an electrically highly conductive layer ( 14 ) which is separated on both sides by the anisotropic magnetoresistive layers ( 2 ; 4 ) by an insulating layer, and that the magnetic field of the current ( 1 ) flowing through the electrically conductive layer ( 14 ) acts on the direction of the magnetization of the anisotropic magnetoresistive layers ( 2 ; 4 ). 15. Sensorelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der gut leitfähigen Lage (14) größer oder geringer ist als die der anisotropen magnetoresistiven Schichten (2; 4). 15. Sensor element according to claim 14, characterized in that the width of the highly conductive layer ( 14 ) is greater or less than that of the anisotropic magnetoresistive layers ( 2 ; 4 ). 16. Sensorelement nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Flußkonzentration in Längsrichtung an das Rechteck beiderseits unmittelbar angrenzend symmetrische Bereiche (7; 8) anisotroper magnetischer Schichten mit untereinander gleicher Richtung der eingeprägten Anisotropie vorhanden sind, deren Breite und Schichtdicke gleich oder mindestens teilweise größer als die des Schichtpaketes (1) im Rechteck sind.16. Sensor element according to one of claims 8 to 13, characterized in that symmetrical regions ( 7 ; 8 ) of anisotropic magnetic layers with mutually identical direction of the impressed anisotropy are present for the flow concentration in the longitudinal direction of the rectangle on both sides, the width and layer thickness being the same or at least partially larger than that of the layer package ( 1 ) in the rectangle. 17. Sensorelement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der eingeprägten Anisotropie in den symmetrischen Bereichen (7; 8) der anisotropen magnetischen Schichten parallel zu der der anisotropen magnetoresistiven Schichten (2; 4) ist.17. Sensor element according to claim 16, characterized in that the direction of the impressed anisotropy in the symmetrical regions ( 7 ; 8 ) of the anisotropic magnetic layers is parallel to that of the anisotropic magnetoresistive layers ( 2 ; 4 ). 18. Sensorelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in den angrenzenden symmetrischen Bereichen (7; 8) zwei oder mehrere übereinanderliegende, voneinander durch isolierende oder leitfähige nichtmagnetische Schichten getrennte zusätzliche anisotrope magnetische Schichten (10) gleicher Richtung der eingeprägten Anisotropieachse vorhanden sind.18. Sensor element according to claim 17, characterized in that in the adjacent symmetrical regions ( 7 ; 8 ) two or more superimposed, separate from each other by insulating or conductive non-magnetic layers additional anisotropic magnetic layers ( 10 ) are present in the same direction of the embossed anisotropy axis. 19. Sensorelement nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke und Breite der angrenzenden symmetrischen Bereiche (7; 8) mit zunehmendem Abstand zum Rechteck größere Werte aufweisen.19. Sensor element according to claim 17 or 18, characterized in that the thickness and width of the adjacent symmetrical regions ( 7 ; 8 ) have larger values with increasing distance from the rectangle. 20. Sensorelement nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die angrenzenden symmetrischen Bereiche (7; 8) anisotroper magnetischer Schicht sowohl zur Kontaktierung der Stromzuleitungen als auch zur Flußkonzentration im rechteckigen Schichtpaket (1) vorgesehen sind.20. Sensor element according to one of claims 16 to 19, characterized in that the adjacent symmetrical regions ( 7 ; 8 ) anisotropic magnetic layer are provided both for contacting the power supply lines and for flux concentration in the rectangular layer package ( 1 ). 21. Sensorelement nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rechteck gegenüber unterhalb des Schichtträgers (9) ein Stromleiter (11), durch den ein zu messender Strom (I) fließt, vorgesehen ist, dessen Längsrichtung parallel zur kurzen Rechteckkante verläuft.21. Sensor element according to one of claims 16 to 20, characterized in that the rectangle opposite the layer support ( 9 ) has a current conductor ( 11 ) through which a current to be measured (I) flows, the longitudinal direction of which is parallel to the short rectangular edge runs. 22. Sensorelement nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß direkt oberhalb und/oder unterhalb des rechteckigen Schichtpaketes (1) isoliert von diesem ein oder mehrere Dünnschichtleiter (17; 18) zur Kompensation des zu messenden Magnetfeldes bzw. des von dem zu messenden Strom erzeugten Magnetfeldes vorgesehen sind. 22. Sensor element according to claim 20 or 21, characterized in that directly above and / or below the rectangular layer package ( 1 ) isolated from this one or more thin-film conductors ( 17 ; 18 ) for compensation of the magnetic field to be measured or the one to be measured Electricity generated magnetic field are provided. 23. Sensorelement nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der symmetrischen Bereiche (7; 8) anisotroper magnetischer Schicht durch ein weichmagnetisches Teil (12) miteinander verbunden sind und durch den so geschlossenen Magnetkreis ein oder mehrere Stromleiter, durch die ein zu bestimmender Strom (I) fließt, vorgesehen sind.23. Sensor element according to one of claims 16 to 20, characterized in that the outer ends of the symmetrical regions ( 7 ; 8 ) anisotropic magnetic layer are connected to one another by a soft magnetic part ( 12 ) and one or more current conductors through the magnetic circuit thus closed, through which a current (I) to be determined flows are provided. 24. Sensorelement nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation der magnetischen Wirkung des zu bestimmenden Stromes (I) durch den geschlossenen Magnetkreis ein oder mehrere weitere Stromleiter vorgesehen sind.24. Sensor element according to claim 23, characterized in that for compensation the magnetic effect of the current to be determined (I) through the closed Magnetic circuit one or more additional conductors are provided. 25. Sensorelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr geometrisch parallel angeordnete und elektrisch in Reihe geschaltete Schichtpakete (1) vorhanden sind.25. Sensor element according to one of the preceding claims, characterized in that two or more layer packs ( 1 ) which are arranged geometrically in parallel and are electrically connected in series are present. 26. Sensorelement nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die symmetrischen Bereiche (7; 8) zur Flußkonzentration die elektrische Verbindung von jeweils zwei parallel nebeneinanderliegenden Schichtpaketen (1) darstellen.26. Sensor element according to claim 20, characterized in that the symmetrical regions ( 7 ; 8 ) to the flux concentration represent the electrical connection of two parallel layer packs ( 1 ) lying next to one another. 27. Sensorelement nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zur weiteren Erhöhung der Flußkonzentration zusätzliche weichmagnetische Teile (16) vorhanden sind, die sich in Richtung des zu messenden Magnetfeldes (H) weiter erstrecken als die symmetrischen Bereiche (7; 8) der anisotropen ferromagnetischen Schicht und daß diese weichmagnetischen Teile (16) von den symmetrischen Bereichen (7; 8) durch eine Isolation (15) getrennt sind.27. Sensor element according to claim 25, characterized in that for further increasing the flux concentration additional soft magnetic parts ( 16 ) are present which extend further in the direction of the magnetic field to be measured (H) than the symmetrical regions ( 7 ; 8 ) of the anisotropic ferromagnetic Layer and that these soft magnetic parts ( 16 ) are separated from the symmetrical areas ( 7 ; 8 ) by insulation ( 15 ). 28. Sensorelement nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß aus elektrisch in Reihe geschalteten Schichtpaketen 1 zwei Widerstände aufgebaut sind über oder unter denen sich Dünnschichtleiter (17; 18) befinden, die von Strömen (I2; I3) entgegengesetzter Richtung durchflossen werden und die Arbeitspunkte (AP1; AP2) auf die entgegengesetzte Flanke der Feld-Widerstandskennlinie so festlegen, daß die beiden Widerstände elektrisch in Reihe geschaltet sind und einen Spannungsteiler bilden.28. Sensor element according to claim 26, characterized in that two resistors are constructed from electrically connected layer packages 1 above or below which thin-film conductors ( 17 ; 18 ) are located, through which currents (I 2 ; I 3 ) flow in opposite directions and Set the operating points (AP1; AP2) on the opposite flank of the field resistance characteristic so that the two resistors are electrically connected in series and form a voltage divider. 29. Sensorelement nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß aus zwei elektrisch parallel geschalteten Spannungsteilern eine Wheatstone-Brücke aufgebaut ist.29. Sensor element according to claim 28, characterized in that two electrically a Wheatstone bridge is set up in parallel voltage dividers.
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