基于磁机电双谐振式的巨磁阻抗磁传感器制造技术

一种基于磁机电双谐振式的巨磁阻抗磁传感器，由基于多层变截面梭型铁基纳米晶软磁薄膜、第一叠层平面线圈、第二叠层平面线圈、压电/超磁致伸缩层合物阵列和压电梁驱动的MEMS可调电容组成，本发明专利技术能有效地将最优工作频率降至MHz以下，并突破了软磁材料的磁导率限制，通过外部磁场和随磁场变化的磁力，进一步增大了磁畴运动随磁场变化的灵敏度。通过调节直流电压对压电驱动层的输入，以同时引起GMI磁传感器的磁机和电容电感双谐振，进一步提高了探测灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
基于磁机电双谐振式的巨磁阻抗磁传感器
本专利技术涉及直流磁场传感器，特别是一种基于磁机电双谐振式的巨磁阻抗(GMI)磁传感器。
技术介绍
高分辨率弱磁场传感器对于国防工程、医学、生物学、航天工程和工业等领域有着重要的意义。为了满足实时微弱磁场测量，需要满足分辨率高(<1nT)、响应速度快(>1kHz)、体积小和功率低等指标。目前磁感应传感器的精度最高可以达到10-14T，但制作复杂而且不能测量静态或缓慢变化的磁场。超导量子干涉仪是目前灵敏度最高的磁场测量仪，分辨率极限可以达到10-11Oe，但是必须在液氦温度(4K)以下才能正常工作而且体积庞大，造价昂贵和功耗高。磁共振法在整个测量范围内需要更换不同共振频率的探头，不便于连续测量，而且探头得到的信号较弱，对外界的干扰敏感。磁通门磁力计的精度可以达到10-6Oe，但是其体积较大，响应速度较低和功耗较高。霍尔传感器主要是用于测量较强的磁场(1～106Oe)，而且灵敏度不高。巨磁电阻磁传感器的探测范围主要在0.1～102Oe,但是由于分辨率不够高，磁滞和温度不稳定等缺点导致其也不适合微弱磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁机电双谐振式的巨磁阻抗磁传感器，其特征在于由基于多层变截面梭型铁基纳米晶软磁薄膜(1)、第一叠层平面线圈(2)、第二叠层平面线圈(4)、压电/超磁致伸缩层合物阵列(3)和压电梁驱动的MEMS可调电容(5)组成，所述的第一叠层平面线圈(2)、多层变截面梭型铁基纳米晶软磁薄膜(1)和第二叠层平面线圈(4)构成对称布置的叠层三明治结构，所述的多层变截面梭型铁基纳米晶软磁薄膜(1)由n层铁磁层/隔离层的多层薄膜构成，n的取值范围约为3-10；所述的第一叠层平面线圈(2)是由两个平面线圈串联而成，第二叠层平面线圈(4)也是由两个平面线圈串联而成，但通过第一叠层平面线圈(2)和第二叠层平面线...

【技术特征摘要】
1.一种基于磁机电双谐振式的巨磁阻抗磁传感器，其特征在于由基于多层变截面梭型铁基纳米晶软磁薄膜(1)、第一叠层平面线圈(2)、第二叠层平面线圈(4)、压电/超磁致伸缩层合物阵列(3)和压电梁驱动的MEMS可调电容(5)组成，所述的第一叠层平面线圈(2)、多层变截面梭型铁基纳米晶软磁薄膜(1)和第二叠层平面线圈(4)构成对称布置的叠层三明治结构，所述的多层变截面梭型铁基纳米晶软磁薄膜(1)由n层铁磁层/隔离层的多层薄膜构成，n的取值范围约为3-10；所述的第一叠层平面线圈(2)是由两个平面线圈串联而成，第二叠层平面线圈(4)也是由两个平面线圈串联而成，但通过第一叠层平面线圈(2)和第二叠层平面线圈(4)的电流方向是相反的，所述的第一叠层平面线圈(2)的输出端接差分放大器正端，所述的第二叠层平面线圈(4)的输出端接差分放大器负端，两个叠层线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：王遥，陈蕾，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31