磁场传感器

摘要： 雷击近场等强电场环境下的磁场测量是电磁脉冲测量技术中的难点之一,由于输出端结构的径向非对称性,传统的环天线很难避免电场干扰。针对于此,研制了一种基于双环差分结构的脉冲磁场传感器,该传感器由双环天线和光传输系统组成。根据近场电磁场量的分布特性,双环天线选择平行镜像对称放置的方式,从而能够将终端电压区分为磁场响应分量和电场响应分量,再通过末端差分电路即可去除电场响应分量,得到纯净的磁场响应分量。试验表明,在邻近雷击环境模拟装置中,双环传感器相较于单环传感器具备更强的抗电场干扰能力,能够实现磁场的准确测量。

摘要： 随着科技的快速发展,电子罗盘逐渐替代传统的导航定向工具指南针,在组合导航、航海航天、航海测绘以及飞行器控制等领域得到了广泛的应用。电子罗盘是一种利用地磁场实现方位角测量的定向导航仪器,在各种导航技术蓬勃发展的背景下,电子罗盘产品以其独有的优良特性在导航定向方面仍被作为基本的工具广泛使用。基于这一背景,笔者以专用的磁场传感器为基础来建立测量磁场的新方法。通过SPI总线与磁传感器驱动芯片进行通信,完成磁场参数的采集,并利用软件编程对其进行精度处理,再显示出方向角。基于单片机的二维电子罗盘实现了对磁场参数的采集、校正处理以及显示,精度和灵敏度较高且扩展性较强,可用于普通导航领域。

摘要： 为了实现对车辆姿态、速度、位置等信息的实时监测,达到安全出行的目的,本文设计一种智能安全骑行监测装置。基于传感器与单片机的联合使用,同时基于加速度传感器实现对于加速度的实时监测。结合地磁场传感器,从而实现直行状态监测和显示功能。通过系统优化基于GPS模块收集速度数据提高系统的准确性。结论表明;加速度、地磁场传感器的联合使用实现了骑行的实时监测,GPS模块的优化提高系统的准确性,进而保障骑行者的安全。

摘要： 德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)发布公告称,该所研究人员在基于金刚石氮-空位(NV)中心的超灵敏激光阈值磁强计研究中取得重要进展,可通过受激发射实现64%的信号功率放大,并显示出创纪录的33%的超高对比度。该研究将为进一步开发用于室温和现有背景场下的高灵敏度磁场传感器铺平道路。相关成果发表在近日的《科学进展》杂志上。

摘要： 德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)发布公告称,该所研究人员在基于金刚石氮-空位(NV)中心的超灵敏激光阈值磁强计研究中取得了重要进展,可通过受激发射实现64%的信号功率放大,并显示出创纪录的33%的超高对比度。该研究将为进一步开发一种用于室温和现有背景场下的高灵敏度磁场传感器铺平道路。相关成果已发表在《科学进展》杂志上。金刚石中的NV中心是由一个氮原子和一个碳空位组成的原子系统。在被绿色激光照射时,会激发出红光。

摘要： 德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(IAF)发布公告称,该所研究人员在基于金刚石氮-空位(NV)中心的超灵敏激光阈值磁强计研究中取得重要进展,可通过受激发射实现64%的信号功率放大,并显示出创纪录的33%的超高对比度。该研究将为进一步开发用于室温和现有背景场下的高灵敏度磁场传感器铺平道路。相关成果发表在近日的《科学进展》杂志上。

摘要： 以STC15单片机为核心设计了无线充电自启动小车,主要模块包括继电器控制、无线充电、断电自启动、DC-DC升降压等。根据电磁感应充电技术及超级电容储能特性,实现了小车的无线充电功能。实验表明:当无线充电线圈与接收线圈距离距离为1~3 mm时,充电效果达到最佳,小车行驶距离可达约18 m;当两线圈的距离为8 mm时,超级电容两端的电压为1.76 V.

摘要： 涡流检测法是非常常用的金属材料缺陷检测的无损检测方法,为了改进传统涡流检测法难以微型化的不足,提出了一种新型涡流检测法,分别用小永磁体和高精度磁传感器代替了传统涡流检测法的激励线圈和接受线圈。通过试验和数值模拟相结合的研究方法,对新型涡流检测法的原理及检测效果进行了研究。结果表明,新型涡流检测法的检测原理可行,检测装置简单,测量精度高,现有试验条件下可检测到50μm量级的缺陷,且金属导体运动方向和永磁体磁化方向的涡流磁场分别呈现出对称负向脉冲和正弦式的变化特征,较优的导体运动速度和体力距离应为数米每秒和0.2 mm。

摘要： 基于巨磁阻效应的磁传感技术与标准CMOS电路工艺高度兼容,相比传统的霍尔元件、互感线圈及各向异性磁阻等传感器,在灵敏度、功耗、体积和热稳定性等方面具备一定的优势,应用前景十分广阔.该文简要介绍了基于巨磁阻效应的磁场传感器在电流计量、汽车工业、罗盘导航、生物检测及无损探测等领域的最新研究进展,讨论和总结了不同应用场景下各类巨磁阻传感器的工作机理及核心结构,这些研究可以为开发磁敏传感器的新型应用方式提供启示和思路.

摘要： 给出了一种多层膜巨磁电阻(GMR)磁场传感器,利用剥离工艺将其制作在SiO2/Si衬底上,该传感器芯片主要由4个多层膜巨磁电阻连接形成惠斯通电桥,每个巨磁电阻由4部分组成,由下到上分别为衬底(SiO2/Si)、底电极(Al层)、(Co/Cu/Co)n多层膜和顶电极(Al层).基于巨磁电阻效应,当外加磁场时,电阻条的阻值发生改变,惠斯通电桥输出电压随外加磁场发生改变.在室温条件下,当VDD=5.0 V时,采用磁场发生器系统对传感器磁敏特性进行了测试和分析,在-0.1～0.1 mT的磁场范围内,制备的(Co 3nm/Cu 1nm)20多层膜巨磁电阻磁场传感器的磁灵敏度为0.35 mV·mT-1,分辨率为0.01 mT.

摘要： 管道河流穿越日益普遍,对于特深穿越管道,现有的PCM仪器无法实现管道埋深的测量.本文在介绍电磁感应法测深原理的基础上,建立管道的电路模型,通过仿真确定了管道埋深和磁场传感器分辨率之间的关系.据此开发的仪器设备已经应用到西南油气田公司河流穿越段的定位、定深检测上,对相关研究具有借鉴意义.

摘要： 随着石油、天然气工业的发展,管道河流穿越日益普遍,给管道的防腐工作提出了新的问题.对于特深穿越管道,现有的PCM技术无法实现管道埋深的测量.本文在介绍PCM测深原理的基础上,建立管道的电路模型,通过仿真确定了管道埋深和磁场传感器分辨率之间的关系.据此开发的仪器设备已经应用到西南油气田公司河流穿越段的定位、定深检测上.对相关研究具有借鉴意义.

摘要： 采用超磁致伸缩材料(TbxDy1-xFe2-y)、压电材料与谐振音叉复合构建了一种新型谐振磁场传感器.谐振音叉采用三梁对称结构,黏结于中间梁两端的PZT压电薄膜,分别用于激励音叉产生横向振动和探测该振动.谐振音叉通过陶瓷支座与磁致伸缩材料连接.在静态或准静态磁场作用下磁致伸缩材料产生的应力通过陶瓷支座传递至谐振音叉,使音叉受到纵向拉伸作用,从而导致横向振动的谐振频率增加.理论分析表明,音又谐振频率的偏移随着磁场强度的增加近似线性递增,因此可通过测量谐振频率的偏移测量静态或准静态磁场.采用铍青铜加工三梁谐振音叉的试验结果表明,在0～1000Oe的静态磁场作用下,谐振频率的偏移量达到了2.1％.

摘要： 目前用于脉冲磁场测量的传感器大都是单极化形式，只能测量半空间、单极化方向上的磁场。为此，研制了一种可用于脉冲磁场测量的三维环型结构传感器，它由三维磁场天线、双层屏蔽线和数字示波器配合，可以对三维脉冲磁场进行同时、全空间的测量。应用MatLab软件对三维磁场测量天线进行了数值模拟。计算结果表明，小环型三维磁场天线可以满足脉冲磁场的测量要求。rn 根据数值模拟结果实际制作了三维磁场传感器并对该传感器进行了实验验证。测量结果表明，该三维磁场传感器的性能达到了设计要求.

摘要： 本文就最近几年发展起来各种结构、各种原理、各种测试方法的MEMS传感器进行了简单的介绍，包括光学检测的扭转式MOEMS磁场传感器、铁磁微机械磁场传感器、Ni薄板做为传感单元的磁场传感器以及谐振微机械磁场传感器等14种。

摘要： 给出了一种新型梳状微机械谐振式磁场传感器的设计.采用静电激励和静电检测,通过罗伦兹力的反馈将磁场的大小转变为频率输出.对结构模型进行简化,推导出了本征频率的计算公式并进行了ANSYS模拟.通过尺寸的设计,该传感器的灵敏度可以达到258 kHz/T.

摘要： 讨论了磁场传感器起偏器与检偏器之间的偏振方位交角对输出幅度的影响。用Bessel函数对磁场传感器的输出进行了分析,结果表明:偏振方位交角取值大小对传感器的工作点有重要影响,同时当偏振方位交角大于45°时,尺度因子得到提高。进一步对外磁场为脉冲信号时,脉冲磁场传感器输出信号进行分析,当偏振方位交角大于45°时,可以压缩输出信号的带宽,这种特性对传感器的优化设计是有益。

摘要： 三相架空输电线会在空间产生交变磁场,空间各点的磁场与三相架空输电线的电流、对地高度等参数有确定的数学关系.根据这些数学关系以及三相架空输电线下方磁场传感器阵列的实时数据,可以对输电线的电流以及对地高度进行监测.基于该原理,提出一种新型非接触式架空输电线动态载流量监测方法,该方法利用安装在地面上的多组磁场传感器测量输电线在地面产生的磁场,逆推架空输电线的电流以及导体对地高度,从而计算架空输电线的动态载流量.基于该方法的架空输电线监测系统与输电线非接触,其安装、调校和维护均无需对输电线路进行断电,可以大大降低系统运行全寿命周期内的停电时间以及设备维护成本.

摘要： 磁场传感器实现磁电信号的转换,它是磁性无损检测技术的核心.本文介绍了磁场传感器及其分类.研究了一种基于HCM1052传感器的弱磁信号传感电路,通过分析法向分量,检测出铁磁性材料应力集中区域.首先比较了各种磁感传感器优缺点，合理的选择元件及参数。保证了设备有良好的探测效果。通过作对对比试验得知，该弱磁信号感应电路能准确的检测出拉伸件应力集中区域。对试件进行加载拉伸并检测其表面漏磁场信号。检测出在应力集中处的漏磁信号的法向分量过零点且方向改变。

摘要： 设计了超磁致伸缩材料(Terfenol-D)/锆钛酸铅(PZT)/超磁致伸缩材料(Terfenol-D)三层磁电复合材料L-T模型传感器，利用所设计的磁电传感器，可以精密测试磁场强度．采用等效电路法对复合材料的磁电电压系数进行理论分析与计算，表明所设计的传感器具有很高的磁场测量精度，建立的方程对磁电传感器的设计具有指导作用．

摘要： 一种用于测量磁场的传感器元件（42，42’），具有晶片结构（12），该晶片结构（12）具有半导体衬底（13）、绝缘层（14，14’）和半导体层（15，15’）。传感器元件具有穿过绝缘层（14，14’）穿通接触的凸模（16，16’），该凸模带有半导体衬底端面（17）、半导体层端面（18）和在半导体衬底（13）中的成对的平行的侧面（19；19’），其中所述端面（17，18）和侧面（19；19’）具有带有高导电性的区段（28，29，30），并且所述凸模（16，16’）在内部（27）中具有带低导电性的掺杂。

摘要： 本发明涉及磁场环量传感器，包括：磁性激励装置，其包括(I)至少一个伸长的激励线圈(10)，该激励线圈(10)围绕伸长的柔软磁芯(11)延伸，磁芯(11)由柔韧的磁性材料构成，柔韧的磁性材料包含柔软或柔韧的基体，在基体中散布有磁性粒子，以及(II)激励电流产生单元(3)，其耦接至激励线圈，以便在线圈的基本全部长度上在芯中产生激励磁场；以及测量装置，包括(I)至少一个磁性测量变换器(10)，其磁性地耦接至磁性激励装置，以及(II)测量单元(3)，其连接至磁性测量变换器(10)并适于提供芯中磁场环量的测量。

摘要： 一种用于测量磁场的传感器元件（42，42’），具有晶片结构（12），该晶片结构（12）具有半导体衬底（13）、绝缘层（14，14’）和半导体层（15，15’）。传感器元件具有穿过绝缘层（14，14’）穿通接触的凸模（16，16’），该凸模带有半导体衬底端面（17）、半导体层端面（18）和在半导体衬底（13）中的成对的平行的侧面（19；19’），其中所述端面（17，18）和侧面（19；19’）具有带有高导电性的区段（28，29，30），并且所述凸模（16，16’）在内部（27）中具有带低导电性的掺杂。

摘要： 本发明涉及磁场环量传感器，包括：磁性激励装置，其包括(I)至少一个伸长的激励线圈(10)，该激励线圈(10)围绕伸长的柔软磁芯(11)延伸，磁芯(11)由柔韧的磁性材料构成，柔韧的磁性材料包含柔软或柔韧的基体，在基体中散布有磁性粒子，以及(II)激励电流产生单元(3)，其耦接至激励线圈，以便在线圈的基本全部长度上在芯中产生激励磁场；以及测量装置，包括(I)至少一个磁性测量变换器(10)，其磁性地耦接至磁性激励装置，以及(II)测量单元(3)，其连接至磁性测量变换器(10)并适于提供芯中磁场环量的测量。

摘要： 一种系统包括至少一个磁场传感器，所述至少一个磁场传感器具有在基板上形成的磁感测元件。所述感测元件感测沿着朝向平行于所述基板的表面的第一方向的感测轴的磁场。屏蔽结构在所述基板上形成。所述屏蔽结构具有第一和第二屏蔽部分，并且所述磁感测元件被安置在所述屏蔽部分之间。所述屏蔽部分中的每一个屏蔽部分包括主体以及从所述主体的相对端延伸的第一和第二边沿段。所述主体平行于第二方向对准，所述第二方向垂直于所述第一方向并且平行于所述基板的所述表面。所述边沿段基本上平行于所述第一方向对准。所述屏蔽部分被布置成镜像对称，其中，所述屏蔽部分中的每一个屏蔽部分的所述边沿段朝彼此延伸。

摘要： 一种矢量磁场传感器以及利用该述矢量磁场传感器检测磁场的方法，它涉及一种传感器以及检测磁场的方法。本发明矢量磁场传感器中以磁响应光子晶体作为传感介质，将磁场的磁场强度和磁场方向对磁响应光子晶体的晶格常数以及晶格形态的调制程度转化为磁响应光子晶体对光的衍射信号，再用光纤作为导光介质，将光源产生的入射光信号和光谱仪接收到的传感器的反射光信号进行比较，通过磁场强度、磁场方向与光谱仪所接收光信号的中心波长以及反射率对应关系，确定所检测磁场的矢量信息。本发明具有传感器体积小、结构简单、稳定性强、响应迅速、磁场检测范围大等优点。

摘要： 一种系统包括至少一个磁场传感器，所述至少一个磁场传感器具有在基板上形成的磁感测元件。所述感测元件感测沿着朝向平行于所述基板的表面的第一方向的感测轴的磁场。屏蔽结构在所述基板上形成。所述屏蔽结构具有第一和第二屏蔽部分，并且所述磁感测元件被安置在所述屏蔽部分之间。所述屏蔽部分中的每一个屏蔽部分包括主体以及从所述主体的相对端延伸的第一和第二边沿段。所述主体平行于第二方向对准，所述第二方向垂直于所述第一方向并且平行于所述基板的所述表面。所述边沿段基本上平行于所述第一方向对准。所述屏蔽部分被布置成镜像对称，其中，所述屏蔽部分中的每一个屏蔽部分的所述边沿段朝彼此延伸。

摘要： 本发明涉及传感器装置（10）、尤其是金属传感器，带有至少两个线圈（12，14）和磁场传感器（16），其中，线圈和磁传感器的相互布置和/或线圈匝数量和/或线圈的绕线方向和/或线圈电流被选择为使得在磁场传感器（16）的地点处由线圈（12，14）产生的磁场近似消失。本发明还涉及用于在使用至少两个线圈和磁场传感器、尤其是AMR传感器、GMR传感器或霍尔传感器的情况下探测对象的方法，尤其是用于找出金属对象的方法，其中，线圈和磁传感器的相互布置和/或线圈匝数量和/或线圈的绕线方向和/或线圈电流被选择为使得在磁场传感器的地点处由线圈产生的磁场近似消失。

摘要： 本发明提供能够消除传感器的偏差问题的使用了磁性流体的传感器即电流传感器和磁场传感器、在这些传感器中使用并由有用的磁性流体形成的磁桥、以及用于将原样未定形的磁性流体形成为所要求形态的磁桥的磁路壳体。具备磁回路和励磁线圈L1、L2，所述磁回路通过由磁性材料形成的连接磁路cr1、cr2连接由容器11使磁性流体保持形状而形成的2个隔离开的环状磁路mr1、mr2，所述励磁线圈由励磁驱动单元驱动、并卷绕于所述连接磁路cr1、cr2，适当选择所述磁回路的磁阻，使得呈现所述两个环状磁路mr1、mr2的磁通量的和变为零(磁通量的大小相同、方向相反)的磁平衡状态。

摘要： 本发明涉及磁场传感器和制造磁场传感器的方法，该磁场传感器可包含具有平坦表面的半导体结构以及第一、第二及第三感测装置。该半导体结构可包含其中具有二维电子气的半导体构件及设置在该半导体构件上的绝缘体构件。该第一感测装置可配置为感测沿平行于该平坦表面的第一轴的磁场。该第二感测装置可配置为感测沿着平行于该平坦表面且正交于该第一轴的第二轴的磁场。该第三感测装置可配置为感测沿与该平坦表面成直角的第三轴的磁场。该第一、第二及第三感测装置中的每个可形成于该半导体结构中，且可包含从该绝缘体构件延伸到该二维电子气的电极。