一种基于TMR的双频激励磁纳米温度测量方法技术

本发明专利技术公开了一种基于TMR的双频激励磁纳米温度测量方法，属于纳米材料测试技术领域。包括：对待测目标所在区域施加双频交流激励磁场；将磁纳米粒子紧贴待测目标放置；利用TMR传感器构成的差分结构探测双频交流磁场激励下磁纳米粒子的磁化强度信号；提取磁纳米粒子磁化强度信号的各次谐波幅值；根据各次谐波与温度的关系构建方程，从而求解出待测目标温度。本发明专利技术在不同频率、不同幅值的双频磁场激励下，利用磁纳米粒子的朗之万顺磁定理构建磁纳米温度测量模型，采集到磁纳米粒子磁化强度信息的信噪比要远远大于差分线圈的效果，并且系统的稳定性更强，更有利于实现高精度的温度测量。解决了磁纳米温度测量误差较大问题。

A TMR based dual frequency excitation magnetic nano temperature measurement method

【技术实现步骤摘要】
一种基于TMR的双频激励磁纳米温度测量方法
本专利技术属于纳米材料测试
，更具体地，涉及一种基于TMR的双频激励磁纳米温度测量方法。
技术介绍
温度与我们的生活息息相关，无论是工业应用中的激光焊接，还是生命科学中的细胞代谢，温度在其中都扮演着十分重要的角色。但是在很多情况下，例如活体内或者IGBT的使用过程中，待测物体的温度并不能直接测量，需要开发一种非接触式的温度测量方法。目前主要是通过红外线或者超声波手段进行远程测温，但是由于其测温原理的限制，红外测温只能测量物体的表面温度，而超声波测温的测量精度还不能满足精度需求。近年来，基于磁学测温方法收到了研究人员的关注，磁纳米粒子由于其特殊的温度敏感特性而成为磁学测温领域的佼佼者。2009年美国J.B.Weaver对磁纳米粒子在测温领域的应用进行了有效的研究，在交流激励磁场激励下对磁纳米磁化强度信息的三、五次谐波幅值比值进行研究，在一定温度范围内使测量精度达到1摄氏度。2011年刘文中等人通过测量直流磁场下磁纳米粒子的磁化率倒数实现了温度的测量。2012年及2013年刘文中等人依次实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TMR的双频激励磁纳米温度测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/nS1.对待测目标所在区域施加双频交流激励磁场；/nS2.将磁纳米粒子紧贴待测目标放置；/nS3.利用TMR传感器构成的差分结构探测双频交流磁场激励下磁纳米粒子的磁化强度信号；/nS4.提取磁纳米粒子磁化强度信号的各次单频和混频谐波幅值；/nS5.根据各次单频和混频谐波幅值与温度的关系构建方程组，从而求解出待测目标温度。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于TMR的双频激励磁纳米温度测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1.对待测目标所在区域施加双频交流激励磁场；
S2.将磁纳米粒子紧贴待测目标放置；
S3.利用TMR传感器构成的差分结构探测双频交流磁场激励下磁纳米粒子的磁化强度信号；
S4.提取磁纳米粒子磁化强度信号的各次单频和混频谐波幅值；
S5.根据各次单频和混频谐波幅值与温度的关系构建方程组，从而求解出待测目标温度。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，双频交流激励磁场的每个频率的取值范围为20Hz～10kHz。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，双频交流激励磁场的磁场强度施加范围为10Oe～100Oe。


4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，选用两片工作电压、工作电流、电阻值、灵敏度、失调电压、磁滞和灵敏度温度系数相同或相近的TMR传感器构成差分结构，将其置于亥姆霍兹线圈中磁场幅值、方向相同的位置，一片靠近待测目标，另一片远离待测目标，采集磁纳米粒子的磁化强度信号。


5.如权利要求4所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文中，王帅，胡朋，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42