Πρόοδος έρευνας του αισθητήρα Fluxgate με βάση το μικροηλεκτρομηχανικό σύστημα (MEMS)

Η ομάδα του Chen Jiamin από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών: Πρόοδος της έρευνας σχετικά με τους αισθητήρες fluxgate που βασίζονται σε μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα (MEMS)

Τα παρακάτω άρθρα είναι από το τμήμα σύνταξης μαγνητικών υλικών και συσκευών, και ο συγγραφέας είναι από το συντακτικό τμήμα του Magnetic Journal

εισαγωγή της ομάδας

κύριος. Τσεν Τζιαμίν, ερευνητής του "State Key Laboratory of Sensing Technology" του Ινστιτούτου Αεροδιαστημικής Καινοτομίας Πληροφοριών της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, διδακτορικός επιβλέπων, υποψήφιος του "Πρόγραμμα Εκατό Ταλέντο" της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, ειδικός ερευνητής (υποτροφία) της Ιαπωνικής Εταιρείας για την Προώθηση της Επιστήμης (JSPS), IEEE Magnetics Μέλος της κοινωνίας, μέλος του National Council of Materials and Devices Magnetic Materials Expert Group.

Ρυθμιζόμενο ηλεκτρονικό φορτίο σταθερού ρεύματος - φόρτιση ελεγκτή θησαυρού - μονάδα εκκένωσης γήρανσης - αντίσταση γρήγορης φόρτισης και εκφόρτισης

Έχει ασχοληθεί με την έρευνα νέων αισθητήριων υλικών, μαγνητικούς αισθητήρες, σπιντρονική φυσική, υλικά και συσκευές για μεγάλο χρονικό διάστημα. Έχει προεδρεύσει και συμμετάσχει στην Ιαπωνία "Σχέδιο ανατρεπτικής καινοτομίας τεχνολογίας" έργο, η Ιαπωνική Εταιρεία για την Προώθηση της Επιστήμης που χρηματοδοτεί το έργο βασικής έρευνας σε επίπεδο S, Έργο Α επιπέδου, Έργο Β επιπέδου, ειδικό ερευνητικό έργο και έργο Advanced Storage Technology Association, και τα λοιπά., και είναι επί του παρόντος υπεύθυνος για την εθνική βασική έρευνα και ανάπτυξη Υπάρχουν πολλά επιστημονικά ερευνητικά προγράμματα, όπως το προγραμματισμένο πρόγραμμα νέων επιστημόνων, Έργο του Εθνικού Ιδρύματος Φυσικών Επιστημών, Έργο του Ιδρύματος Φυσικών Επιστημών του Πεκίνου, Έργο ταλέντων της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, Έργο ανάπτυξης λειτουργιών οργάνων και εξοπλισμού της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, και το έργο που έχει ανατεθεί σε επιχειρήσεις.

Ρυθμιζόμενη μονάδα ελέγχου θησαυρού ηλεκτρονικής φόρτισης φορτίου σταθερού ρεύματος

Οδηγός άρθρου

Οι αισθητήρες Fluxgate είναι ένας τύπος διανυσματικών μαγνητικών αισθητήρων που μπορούν να ανιχνεύσουν ασθενή μαγνητικά πεδία χαμηλής συχνότητας ή συνεχούς ρεύματος. Λόγω των πλεονεκτημάτων τους στην ανάλυση, σταθερότητα θερμοκρασίας, ακρίβεια και ευαισθησία, χρησιμοποιούνται ευρέως στον εντοπισμό θέσης μαγνητικής πλοήγησης, ανίχνευση χώρου, ανίχνευση ορυκτών, Γεωμαγνητική ανίχνευση, εντοπισμός ρεύματος και άλλα πεδία. Προκειμένου να ανταποκριθεί στις αναδυόμενες εφαρμογές μικροεξαρτημάτων και συστημάτων, Η σμίκρυνση των αισθητήρων fluxgate έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot του fluxgate Αισθητήρες. Μικροηλεκτρομηχανικό Σύστημα (MEMS) Η επεξεργασία παρέχει μια τεχνική βάση για τη σμίκρυνση των αισθητήρων fluxgate. Αυτό το άρθρο συνοψίζει τις βασικές αρχές των αισθητήρων fluxgate, και εξηγεί την ιστορία ανάπτυξης της τεχνολογίας αισθητήρων micro-fluxgate, συμπεριλαμβανομένης της τεχνολογίας μικρομηχανικής, Τεχνολογία PCB και τεχνολογία MEMS. Η διαδικασία ανάπτυξης της τεχνολογίας δομής fluxgate MEMS και η κατάσταση ανάπτυξης της ορθογώνιας fluxgate MEMS συνοψίζονται, και η μελλοντική εστίαση της έρευνας σε αυτόν τον τομέα αναμένεται.

Λέξεις κλειδιά: αισθητήρας fluxgate; MEMS; μαγνητική μέτρηση; εφαρμογή

1 Εισαγωγή

Οι αισθητήρες Fluxgate είναι μια κατηγορία διανυσματικών μαγνητικών αισθητήρων που μπορούν να ανιχνεύσουν ασθενή μαγνητικά πεδία χαμηλής συχνότητας ή συνεχούς ρεύματος. Οι παραδοσιακοί αισθητήρες fluxgate χρησιμοποιούνται ευρέως στον εντοπισμό θέσης μαγνητικής πλοήγησης, ανίχνευση χώρου, ανίχνευση ορυκτών, γεωμαγνητική ανίχνευση, ανίχνευση ρεύματος και άλλα πεδία λόγω των πλεονεκτημάτων τους στην ανάλυση, σταθερότητα θερμοκρασίας, ακρίβεια και ευαισθησία. Διάφορα micro drones, Φορητές συσκευές, μικροδορυφόροι, μικροαισθητήρες ρεύματος, μικρές ηλεκτρονικές πυξίδες, η βιοϊατρική και άλλα πεδία εφαρμογών έχουν υψηλότερες απαιτήσεις για την ποιότητα, Ενταση ΗΧΟΥ, κατανάλωση ενέργειας και ενσωμάτωση fluxgates. Προκειμένου να ανταποκριθεί στις αναδυόμενες εφαρμογές μικροεξαρτημάτων και συστημάτων, η σμίκρυνση των αισθητήρων fluxgate έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot των αισθητήρων fluxgate.

2 Αρχή και δομή στερεάς πύλης ροής

παράλληλη πύλη ροής - Πρόοδος έρευνας του αισθητήρα Fluxgate με βάση το μικροηλεκτρομηχανικό σύστημα (MEMS)

3 Ιστορικό μικρογραφίας Fluxgate
3.1 Μικρομηχανική Fluxgate
3.2 PCB Fluxgate
3.3 MEMS Fluxgate
4 Έρευνα MEMS Fluxgate
4.1 Τεχνολογία
4.2 Δομή
4.3 Ορθογώνια Fluxgate
5 Εφαρμογή του MEMS Fluxgate
5.1 Ρομπότ
5.2 Τρέχουσα δοκιμή
5.3 Βιομαγνητική ανίχνευση
5.4 Εξερεύνηση του διαστήματος
6 Επίλογος

Συμπερασματικά

Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες, Οι fluxgates έχουν σημειώσει μεγάλη πρόοδο στη σμίκρυνση, και τα προβλήματα του υψηλού θορύβου, χαμηλή ευαισθησία, και η μεγάλη μετατόπιση θερμοκρασίας που προκαλείται από τη σμίκρυνση των πυλών ροής έχουν βελτιωθεί. Η τεχνολογία MEMS είναι επί του παρόντος ένα hot spot στη σμίκρυνση των fluxgates. Τα Fluxgates που χρησιμοποιούν τεχνολογία MEMS έχουν εξαιρετικά χαρακτηριστικά όπως το μικρό μέγεθος, χαμηλό κόστος, υψηλή ενσωμάτωση και υψηλή αντιστοίχιση, και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε πολλούς τομείς.
Στο μέλλον, Οι fluxgates MEMS πρέπει να βελτιστοποιήσουν περαιτέρω τη δομή τους, διαδικασία παραγωγής, υλικό μαγνητικού πυρήνα, και αντιστοίχιση κυκλώματος για τη λήψη ανιχνευτών με υψηλότερη ευαισθησία, χαμηλότερο θόρυβο, και καλύτερη δομική εφαρμογή. Στο παρόν, η τεχνολογία δισδιάστατου αισθητήρα fluxgate που βασίζεται στην τεχνολογία MEMS είναι αρκετά ώριμη. Πιστεύεται ότι με την ανάπτυξη της τεχνολογίας MEMS, ο ενσωματωμένος αισθητήρας fluxgate τριών αξόνων MEMS δεν πρέπει να βρίσκεται μακριά.