资源描述：
《微型磁通门式磁敏感器_MEMSMag_》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第14卷第2期功能材料与器件学报Vol114,No122008年4月JOURNALOFFUNCTIONALMATERIALSANDDEVICESApr.,2008文章编号:1007-4252(2008)02-0313-06微型磁通门式磁敏感器(MEMSMag)11222杨建中,尤政,刘刚,康春磊,田扬超(1.清华大学精密仪器与机械学系,北京100084;2.中国科学与技术大学国家同步辐射实验室,合肥230026)摘要:基于MEMS技术的微型磁通门式磁敏感器是磁场测量技术和微机电系统(MEMS)技术交叉研究领域的一个热点,在航空航天领域特别是在纳型
2、/皮型卫星技术中有着重要的应用。本文介绍了该类磁敏感器所运用的磁通门效应的原理。从磁芯、线圈和整体结构布局等方面分析了现有的各种微型磁通门式磁敏感器的结构特征。并依据磁通门原理和各种微型磁通门式磁敏感器的结构特点,设计了一种两轴微型磁通门式磁敏感器。这种新型的磁敏感器具有对称结构、闭合磁路、差动形式、柔性连接等显著特点。关键词:微机电系统(MEMS);磁通门;磁传感器;传感器设计中图分类号:TH7;TN4文献标识码:AMicrofluxgatemagnetometernamedMEMSMag11222YANGJian2zhongSan,YOUZh
3、eng,LIUGang,KANGChun2Lei,TIANYang2chao(1.DepartmentofPrecisionInstrumentandMechanology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.NSRL,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230029,China)Abstract:MFGM(MicroFluxgateMagnetometer)basedonMEMStechnologiesisthehotspotinthecross
4、fieldofmagneticmeasurementandMEMStechnologyresearchfields.Itactsanimportantroleinaero2spacecrafts,especiallyinNano-/Picosatellites.ThetheoryoffluxgateeffectadoptedinMFGMisin2troduced.AndthestructurecharacteristicsofpresentMFGMswereanalyzedfromaspectsofthecores,coilsandtheglob
5、allayouts.AccordingtothefluxgateprinciplesandthefeaturesoftheMFGMs,atow-axesmicrofluxgatemagnetometerhasbeendesigned.Thenovelmagneticsensorhastheoutstandingcharacteristics,suchassymmetricalstructure,closefluxpath,differentialform,andflexibleconnecting.Keywords:MEMS;fluxgate;m
6、agnetometer;sensordesign[1][2,3]0引言等显著特点,适合地磁场等弱磁场的测量。因此MFGM技术成为磁场测量技术和微机电系统利用MEMS技术研制的微型磁通门式磁敏感(MEMS)技术交叉研究领域的一个热点,在航空航器(MFGM:MicroFluxGateMagnetometer)具有质量天领域特别是在纳型/皮型卫星技术中有着重要的轻、体积小、灵敏度高、分辨率高以及温度稳定性好收稿日期:2007-07-20;修订日期:2007-09-22作者简介:杨建中(1977-),男,博士,助理研究员(E-mail:yang-jz@t
7、singhua.edu.cn).314功能材料与器件学报14卷[4][5,6][7,8][9]应用。美国、日本、德国、瑞士和捷的被磁芯吸收和排斥,其产生的磁通将在检测线圈[10]克等国家对MFGM进行了深入的研究。中产生感应电动势。本文介绍了MFGM所运用的磁通门效应的原理。分析了现有的各种MFGM的结构特征。并依据磁通门原理和各种MFGM的结构特点,设计了一种两轴微型磁通门式磁敏感器。这种新型的磁敏感器具有对称结构、闭合磁路、差动形式、柔性连接等显著特点。1侢MFGM的原理MFGM从原理上而言,是遵循法拉第电磁感应[11,12]Fig.2Mec
8、hanismofMFGMs定律和磁通门效应的。图2MFGM的工作机理MFGM的基本结构包括三个部分:磁芯、激励线在一个周期内,磁芯都会进
