本发明专利技术公开了一种磁场传感器和电流检测技术领域的宽频带磁电复合磁敏感器件及电流检测装置，旨在解决现有技术中磁场传感器器件检测带宽范围较小的问题。所述宽频带磁电复合磁敏感器件包括压电体，压电体包括有多个厚度不同的压电区域；不同厚度的压电区域分别配置有各自的第一电极，各压电区域背离第一电极的一侧配置有共用的第二电极；各第一电极及第二电极上分别连接有各自的焊盘；各第一电极、及第二电极远离压电体的一侧分别设有磁致伸缩薄膜，各磁致伸缩薄膜之间互不连接；本发明专利技术适用于电流检测工作，能够达到提高了磁电复合磁敏感器件的检测带宽的效果，保证了磁电复合磁敏感器件的适用性。敏感器件的适用性。敏感器件的适用性。
【技术实现步骤摘要】
一种宽频带磁电复合磁敏感器件及电流检测装置
[0001]本专利技术涉及一种宽频带磁电复合磁敏感器件及电流检测装置，属于磁场传感器和电流检测
技术介绍
[0002]近年来，随着铁磁、铁电、铁弹等新型功能材料的不断发展，出现了以磁致伸缩材料和压电材料为基础的磁电复合材料，该种材料利用磁致伸缩效应和压电效应的耦合效应磁电效应来实现磁场的探测。基于磁电复合材料的磁场传感器因其独特的工作原理和结构组成有望满足诸多重要应用对高灵敏度、低功耗、小型化、大量程、低成本、室温工作、矢量型探测等综合性能的要求。如前所述，电流非接触测量的实质就是测量电流所产生的磁场，因此，这种新型的磁场传感器为电流检测提供了新思路。
[0003]目前的磁场传感器已能实现从直流到20kHz的检测带宽，但由于压电基体的本征谐振频率带宽并非无限，因此针对更宽的检测带宽需求，需要使用一些技术手段来提高器件的检测带宽。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种宽频带磁电复合磁敏感器件及电流检测装置，解决磁场传感器器件检测带宽范围较小的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术是采用下述技术方案实现的：
[0006]本专利技术提供了一种宽频带磁电复合磁敏感器件，包括压电体，所述压电体包括有多个厚度不同的压电区域；不同厚度的压电区域分别配置有各自的第一电极，各压电区域背离所述第一电极的一侧配置有共用的第二电极；各所述第一电极及所述第二电极上分别连接有各自的焊盘；
[0007]各所述第一电极、及所述第二电极远离所述压电体的一侧分别设有磁致伸缩薄膜，各磁致伸缩薄膜之间互不连接。
[0008]进一步的，厚度不同的压电区域并列排布呈阶梯状。
[0009]进一步的，对于相邻的两个压电区域，厚度较小的压电区域的厚度不超过厚度较大的压电区域的厚度的三分之二。
[0010]进一步的，各所述第一电极的厚度相同。
[0011]进一步的，与所述第一电极连接的焊盘之间相互导通。
[0012]进一步的，所述焊盘为蒸镀于压电体上的金属膜。
[0013]进一步的，设于不同第一电极上的磁致伸缩薄膜的厚度不同。
[0014]进一步的，所述压电区域至少设有三个。
[0015]本专利技术还提供了一种电流检测装置，包括所述的宽频带磁电复合磁敏感器件。
[0016]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：
[0017]1、该宽频带磁电复合磁敏感器件，通过压电体包括有多个厚度不同的压电区域，
使得压电体具有多个谐振频率，从而提高了磁电复合磁敏感器件的检测带宽，保证了磁电复合磁敏感器件的适用性；
[0018]2、通过改变不同第一电极上的磁致伸缩薄膜的厚度，使厚度更厚的压电区域对应的磁致伸缩薄膜厚度也更厚，提高对应的电信号幅度，从而对信号强度损失进行补偿，保证了本专利技术的适用性。
附图说明
[0019]图1是根据本专利技术实施例提供的一种宽频带磁电复合磁敏感器件的结构示意图；
[0020]图2是根据本专利技术实施例提供的一种宽频带磁电复合磁敏感器件的压电体的结构示意图。
[0021]图中：1、压电体；11、区域一；12、区域二；13、区域三；21、第一电极区域一；22、第一电极区域二；23、第一电极区域三；3、第二电极；4、磁致伸缩薄膜区域四；51、磁致伸缩薄膜区域一；52、磁致伸缩薄膜区域二；53、磁致伸缩薄膜区域三；6、第一焊盘；7、第二焊盘。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0023]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]实施例一：
[0026]如图1
‑
2所示，本专利技术提供了一种宽频带磁电复合磁敏感器件，包括压电体1，压电体1包括有多个厚度不同的压电区域；不同厚度的压电区域分别配置有各自的第一电极，各压电区域背离第一电极的一侧配置有共用的第二电极3；各第一电极及第二电极3上分别连接有各自的焊盘，用于给压电体1通电极化以及输出信号。各第一电极、及第二电极3远离压电体1的一侧分别设有磁致伸缩薄膜，各磁致伸缩薄膜之间互不连接，避免影响磁致伸缩薄膜各自的压磁效应。
[0027]本专利技术实施例提供的宽频带磁电复合磁敏感器件工作原理是：利用磁致伸缩薄膜在外界磁场发生改变后会发生形变，压电体1随感应磁致伸缩薄膜形变而产生形变，从而输
出一定的电荷，即通过压电效应将待检测磁场变化转变为电压信号，从而完成检测工作。
[0028]由于磁致伸缩薄膜的位置位于压电体1厚度方向的两侧，磁致伸缩薄膜沿着压电体1的厚度方向进行外力作用，压电体1的谐振频率主要由其厚度决定，通过构建厚度不同的压电区域，使得多个不同厚度的压电区域具有多个谐振频率，使压电体1具有多个谐振频率，从而提高了磁电复合磁敏感器件的检测带宽，保证了磁电复合磁敏感器件的适用性。
[0029]所谓压电体1是指具有压电效应的材料，例如：PZT、PMVPT、PZMPT等。一种实施例，压电体1中厚度不同的压电区域可以采用一体结构，为便于生产加工、安装及标定工作，厚度不同的压电区域可以并列排布呈阶梯状。但不限于此，多个厚度不同的压电区域也可以随机间隔排列。为避免相邻两压电区域的厚度大小过于接近，无法达到提高检测带宽的目的，对于相邻的两个压电区域，厚度较小的压电区域的厚度一般不超过厚度较大的压电区域的厚度的三分之二。
[0030]本实施例中，对应各压电区域产生的电荷通过第一电极和第二电极3交流输出，第一电极的厚度基本相同，避免因第一电极的厚度偏差，影响压电体1对磁致伸缩膜形变压力的感应，也避免造成压电体1各区域的温度特性不一致，从而对于磁电复合磁敏感器件的检测精度造成影响。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种宽频带磁电复合磁敏感器件，其特征在于，包括压电体(1)，所述压电体(1)包括有多个厚度不同的压电区域；不同厚度的压电区域分别配置有各自的第一电极，各压电区域背离所述第一电极的一侧配置有共用的第二电极(3)；各所述第一电极及所述第二电极(3)上分别连接有各自的焊盘；各所述第一电极、及所述第二电极(3)远离所述压电体(1)的一侧分别设有磁致伸缩薄膜，各磁致伸缩薄膜之间互不连接。2.根据权利要求1所述的一种宽频带磁电复合磁敏感器件，其特征在于，厚度不同的压电区域并列排布呈阶梯状。3.根据权利要求2所述的一种宽频带磁电复合磁敏感器件，其特征在于，对于相邻的两个压电区域，厚度较小的压电区域的厚度不超过厚度较大的压电区域...
【专利技术属性】
技术研发人员：路永玲，王真，胡成博，杨景刚，孙蓉，贾骏，付慧，李双伟，刘子全，朱雪琼，陈挺，王如山，李勇，薛海，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司江苏省电力试验研究院有限公司国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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