电驱动双机制协同式磁电传感器、探测器及磁场探测方法技术

技术编号:42499226 阅读:31 留言:0更新日期:2024-08-22 14:11
本发明专利技术属于传感器技术领域,公开了电驱动双机制协同式磁电传感器、探测器及磁场探测方法,传感器包括非对称磁电复合异质结、夹具和永磁体;夹具固定夹持在非对称磁电复合异质结的一端,永磁体设置在非对称磁电复合异质结的另一端,形成悬臂梁结构;非对称磁电复合异质结包括两层压电层和磁致伸缩功能层,两层压电层分别复合在磁致伸缩功能层的两侧以构成的非对称结构。本发明专利技术单端加持、末端附磁铁的双压电片式磁机电传感器构型,电激励工作模式下通过电驱动电读出,实现“非磁攻磁”,突破传统通过线圈加磁驱动带来的难以小型化和功耗高的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器,特别涉及电驱动双机制协同式磁电传感器、探测器及磁场探测方法


技术介绍

1、微弱磁场信号检测中对传感器的灵敏度、小型化、低功耗等提出更高的要求,现有的商用超导量子干涉仪、磁阻传感器、磁通门传感器等在弱磁信号探测方面不能完全满足要求,而磁电传感器基于其多物理场耦合机制,不断改进发展高灵敏度低功耗构型,符合弱磁探测需求。研究者们针对准静态磁场探索了如调制型传感、delta-e传感、无源直接探测方式等不同传感模式,但面向准静态磁场探测的低功耗驱动技术研究仍然有所不足:

2、基于磁驱动式的准静态磁场检测:绕组线圈提供驱动磁场使磁电传感器工作于谐振态,利用磁致伸缩效应的小线性范围传感,压电片输出。

3、基于delta-e效应的准静态磁场检测:绕组线圈提供驱动磁场使磁电传感器工作,待测磁场通过改变磁致伸缩层的杨氏模量,反馈在谐振频率的变化或相位的变化,继而进行准静态磁场的检测,压电片输出。

4、无源模式的低频磁场检测:非机械谐振下的磁电传感器对低频磁场仍然具有一定的检测能力,无需外加激励通过磁电效应进行检测,工本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.电驱动双机制协同式磁电传感器,其特征在于,包括非对称磁电复合异质结、夹具和永磁体;夹具固定夹持在非对称磁电复合异质结的一端,永磁体设置在非对称磁电复合异质结的另一端,形成悬臂梁结构;非对称磁电复合异质结包括两层压电层和磁致伸缩功能层,两层压电层分别复合在磁致伸缩功能层的两侧以构成的非对称结构。

2.根据权利要求1所述的电驱动双机制协同式磁电传感器,其特征在于,磁致伸缩功能层包括非晶合金带材层Metgals和单晶带材层,非晶合金带材层与单晶带材层叠加设置形成磁致伸缩功能层。

3.根据权利要求2所述的电驱动双机制协同式磁电传感器,其特征在于,非晶合金带材层和单晶带...

【技术特征摘要】

1.电驱动双机制协同式磁电传感器,其特征在于,包括非对称磁电复合异质结、夹具和永磁体;夹具固定夹持在非对称磁电复合异质结的一端,永磁体设置在非对称磁电复合异质结的另一端,形成悬臂梁结构;非对称磁电复合异质结包括两层压电层和磁致伸缩功能层,两层压电层分别复合在磁致伸缩功能层的两侧以构成的非对称结构。

2.根据权利要求1所述的电驱动双机制协同式磁电传感器,其特征在于,磁致伸缩功能层包括非晶合金带材层metgals和单晶带材层,非晶合金带材层与单晶带材层叠加设置形成磁致伸缩功能层。

3.根据权利要求2所述的电驱动双机制协同式磁电传感器,其特征在于,非晶合金带材层和单晶带材层的层数为四层,非晶合金带材层为非晶态铁-硅-硼合金层,单晶带材层为金属镍层。

4.根据权利要求3所述的电驱动双机制协同式磁电传感器,其特征在于,非晶合金带材层和金属镍层的大小和厚度均相同。

5.根据权利要求3所述的电驱动双机...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡忠强刘明吴金根孙璇郭经红王冠鹰黄辉梁先锋张明陆忞张鑫徐同庆杨林青方煜
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1