一种平面四轴向磁通门传感器的设计.pdf

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1、第23卷第11期传感技术学报V01．23No．112010年11月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSNOV．2010ANewDesignofNovelFluxgateSensor、th4-AxisL／UShi一，LIBaoqing，TONGGuanjun，SONGEnliang，1．ShanghaiInstituteofMicrosystemandInformationTechnology，ChineseAcademyofSciences(SIMIT)，Shanghai200050，China；、＼2．GraduateSchoo

2、loftheChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China，Abstract：Anewdesignoffluxgatesensorwith4一axiswasproposedinthispaper．Eachaxisisanindependentmicrothree—terminalfluxgatesensor．Thesensorcanmeasurethemovingdirectionoftargetbytestingthevariationofmagneticfieldcausedbytheobject．Fourfluxga

3、tesensorsarecross-placedwith45。degreeatintervalstomeas—urethemagneticfieldofitsdirections．Inadvance，thenewkindofsensorhasadistinctabilityofhighsensitivitywithaspecialdesignedcircuit．Incombinationandsharewithseveralmodules，suchassignalexciter，band—passfilterandsynchronizedphasedetector

4、，thesensoralsohasverylowpowerconsumptionandworksstableaswel1．Theresultoftheexperimentindicatesthat，theaccuracyinmovingdirectionjudgmentishigherthan85％．Itcanbewidelyusedintargetmonitoringandsecurityarea．Keywords：fluxgatesensor；4一axis；variationofmagneticfield；directionjudgment；three—ter

5、minalEEACC：3120Jdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．11．010一种平面四轴向磁通门传感器的设计刘石，李宝清h，童官军，宋恩亮，1．中国科学院上海微系统与信息技术研究所(SIMIT)，上海200050；、＼2．中国科学院研究生院，北京100049／摘要：设计了一种新型的四轴向磁通门传感器，可测量铁磁性目标经过时产生的磁异信号在四个轴向上的变化情况，通过各轴间的相关性即可判断出目标的运动方向。结构中将四个三端式磁通门探头单元相间45。摆放，使得传感器的任一侧都有四个磁场强度分量的输入，结合分时激励的方法，与传统磁通门传

6、感器相比，其具有电路简单，灵敏度高、稳定性好、功耗小等优点。经实验表明，该传感器方向识别正确率可达85％以上，能够较好的应用于安防及侦测领域中对目标运动及其方向的监测。关键词：磁通门传感器；四轴向；磁异信号；方向判断；三端式中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)11—1565—05磁通门技术是当前的一门热门学科，其应用领标的探测及对目标类型进行分类J，单个传感器很域非常广泛。该技术的蓬勃发展也使得磁通门传感难有所作为。在单传感器对目标运动方向的判断器的设计出现了百花齐放的局面。通过铁磁性目标上，三探头传感器大都利用单轴信号的波

7、峰波谷算移动时在环境磁场中产生的磁异信号来对目标进行法，由于该方法主要根据波形进行判断，所以对检测ll就是其中一个分支。目前用于对铁磁性目探测距离及环境有特殊要求，并且针对不同类型目标运动及方向识别的磁通门传感器，多采用磁通门标的不同波形J，其一致性上也不是很理想。梯度计或者传统的空间正交的三探头传感器J。本文针对上述应用需求，设计了一种平面四轴但梯度计得到的数据较为单一，且体积较大，结构复向磁通门传感器(以下简称四轴传感器)，该传感器杂，功耗也相对较高，不适合野外安防及侦测领域的可测量其所在平面四轴八个方向上的磁场分量，通长时间使用；传统的三探头磁通门传感器，虽

8、然功耗过各