基于非晶合金非对称巨磁阻抗效应的磁传感器设计.pdf

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1、第24卷第2期传感技术学报Vo1_24No．2CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORS2011年2月Feb．201lDesignofMagneticSensorBasedontheAsymmetricGiantMagneto-impedanceEffectinAmorphousAlloysJIANGYanwei，FANGJiancheng，WANGSansheng，HUANGXuegongL。。。F。“baInnsdtitNutaevigaCtihonemSiycsatlemDefTeencshenoBloe

2、gy?dBenihan。g’UniveLr。si；ty。Be。ijying1F001d9“1。Ch。inaAbstract：ThesoftmagneticpropertiesofCoFeNiSiBamorphousalloyribbonassensingmaterialweremeasuredandanalyzed．Bythefield-annealingheattreatmentinair，agoodasymmetricgiantmagneto—impedanceeffect(AGMI)hasbeenobtained．Asensitiv

3、eAGMImagneticsensorwasdevelopedutilizingthefield—annealedamorphousribbonassensingelement，andtheperformanceofthesensorwastestedinopen—loopandclosed—loopconditions．Theresultsindicatethatthesensorshowsabettersensitivityintheopen—looptesting，andabetterlinearityandlargermeasur

4、ementrangeintheclosed—looptesting．Thedesignedsensorcanbeappliedtodetectthegeomagneticfields，whichhavegoodpotentialapplicationingeomagneticnavigation．Keywords：magneticsensor；asymmetricgiantmagneto—impedanceeffect(AGMI)；amorphousalloys；field-annealing；negativefeedbackEEACC：

5、7230；3110doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．O2．004基于非晶合金非对称巨磁阻抗效应的磁传感器设计术蒋颜玮，房建成，王三胜，黄学功豢防南化京研理究工院大学，北机京械1工02程20学5；院，南京210094瞒重黻魅能裢一惊]／l摘要：以CoFeNiSiB非晶合金薄带为敏感材料，测试分析了其软磁性能，经空气中磁场退火热处理，获得了较好的非对称巨磁阻抗效应(AGMI)。以磁场退火处理后的非晶合金薄带为敏感元件，设计了AGMI磁传感器，并对其性能进行了开环和闭环测试。测试结果表明，开环条件下该传感器表现

6、m较高的灵敏度；闭环条件下则表现出更好的线性度和更宽的测量范围。该传感器可实现对地磁场的检测，在地磁导航领域中具有较好的应用前景。关键词：磁传感器；非对称巨磁阻抗效应(AGMI)；非晶合金；磁场退火；负反馈中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)02—0175—05近来，软磁非晶合金在磁传感器领域的潜在应(GMR)传感器等，存在着热稳定性不高、灵敏度低用引起了人们的广泛兴趣。特别是在地磁导航的不足，而且通常需要较强的偏置场J。因此，研应用中，需要一种高灵敏度和快速响应的磁传感制可用于地磁导航的高性能的新

7、型磁传感器有着十器。J。在各种磁传感器中最常见的磁通门传感器分重要的意义。具有较高的灵敏度和较低的噪声，然而体积大、功耗1994年，一种被称为巨磁阻抗效应(GMI)的磁高和响应速度慢的缺点限制了其在地磁导航中的应现象在co基非晶合金丝材中被人们发现J，即非用。其它类型的磁传感器，例如霍尔传感器、巨磁阻晶丝在交变电流激发下，其阻抗值随沿丝轴方向施项目来源：国家863计划项目(2007AA12Z327)收稿日期：2010—08—09修改日期：2010—11-02传感技术学报176WWW．chinatransducers．corn第24卷_【．

8、j加的外磁场的变化而发生显著变化。南于GMI效∞加应在室温下磁阻抗效应显著和低外磁场下的高灵敏度，使其在磁传感和测量领域中具有巨大的应用潜能。自此以后，针对co基非晶和纳米晶等软磁材料的GMI