低温漂巨磁阻抗磁敏开关设计

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1、第25卷第5期传感技术学报Vo1．25No．52012年5月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSMav2012DesignofLowTemperatureDriftGiantMagneto-ImpedanceMagneticSwitchCAIring，ZHENGJi~ju，YIUYuan，HEJia，ZHOUChukai(InformationElectronicTechnologyResearchInstitute，ZhejiangNormalUniversi

2、ty，JinhuaZhejiang321004，China)Abstract：AnewkindofmagneticswitchwasdevelopedbasedonGiantMagneto—impedanceeffect(GMI)ofF。735CulNb3Si135B9amorphousribbonannealedunderthestressof17．8MPaandat540℃，whichhaswideplatformandsteepdeclineoftheGMIcharacteristics．

3、ThispaperintroducestheGMIcharacteristicsofmagneticmaterialsandthecircuitprincipleofmagneticswitch．Inaddition，themagneticcharacteristicandtemperaturechar—aeteristieofthemagneticswitchhasbeenmeasured．Theresultsshowedthatthesensorhadgoodrepeatability，al

4、mostnohysteresis，lowtemperaturedrift．Keywords：magneticswitch；Fe—basedalloyribbon；giantmagneto-impedanceeffect；operatingpointEEACC：7230；5180doi：10．3969／j．iSSII．1004—1699．2012．05．004低温漂巨磁阻抗磁敏开关的设计蔡晶，郑金菊，柳渊，何佳，周初凯(浙江师范大学信息电子技术研究所，浙江金华321004)摘要：Fe73Cu。Nb

5、，SiB非晶合金薄带在540oC下17．8MPa拉应力退火后具有宽平台和陡峻下降沿的巨磁阻抗特性，．5据此研制了一款新型磁敏开关。文中介绍了磁敏材料的GMI特性及磁敏开关的电路设计原理，对磁敏开关的磁场和温度特性进行了测试，结果表明：该磁敏开关的重复性好，迟滞误差小，温漂低。关键词：磁敏开关；Fe基合金薄带；巨磁阻抗效应；工作点中图分类号：TP212．13文献标识码：A文章编号：1004—1699(2012)05-0577—04磁敏开关是利用磁场强度的不同来控制开关的1巨磁阻抗效应及材料特性导通

6、与关断，其常应用于转速检测与控制、安全报警装置、纺织控制系统、汽车点火器和无触点开关等领巨磁阻抗效应GMI(GiantMagnetoImpedance)域]。目前．市场上应用最为广泛的磁敏开关是霍尔是指磁性导体在交流电通过时其交流阻抗随着外加开关，但是霍尔开关在工作时开关的工作点和释放点直流磁场的变化而发生显著变化的效应。现在通常所需的外加磁场都很强，其灵敏度也不尽如人意。用巨磁阻抗比来衡量巨磁阻抗效应的大小，巨磁阻自从1992年Mohfi~等人在c0基非晶丝中发现抗比的定义如下：巨磁阻抗效应以

7、来，研究者陆续在Fe基非晶金属材△砌％×(1)料(例如玻璃包裹非晶丝、薄膜和非晶薄带等磁性材料)中均发现了较为明显的巨磁阻抗效应J。在室式(1)中Z(H)为在任意外磁场下所测得的阻抗值，温和弱磁场下就可以实现较大的阻抗变化，有着磁场z(H⋯)为实验中所加外磁场最大时测得的阻抗灵敏度高、材料尺寸小、工作磁场低等特点j。值．并且采用纵向驱动的方式l7圳来实现材料的本文着眼于温度和应力退火后的Fe基合金薄带GMI效应。具有的宽平台和陡峻下降沿的巨磁阻抗特性，结合磁实验中采用合金材料成分为FeCuNbS

8、iB(各原子电转换电路，设计了一款新型的开关式磁敏传感器。百分比为73．5：1：3：13．5：9)，用单辊快淬法制成宽度项目来源：国家自然科学基金项目(50871104)；浙江省大学生科技创新活动计划项目(2010R404025)收稿日期：2011—11一l6修改日期：2012—03—18578第25卷为0．34ram_0．01mm，厚度为40ixm_+1m的合金薄带。截取长度为2(3111的Fe基合金薄带在540℃氮气保护和17．8MPa拉应力下退火1h，待冷却后，用HP4294A型阻抗分析仪