Mikroelektromekaaniseen järjestelmään perustuvan Fluxgate-anturin tutkimuksen edistyminen (MEMS)

Chen Jiaminin tiimi Kiinan tiedeakatemiasta: Mikroelektromekaanisiin järjestelmiin perustuvien fluxgate-anturien tutkimuksen edistyminen (MEMS)

Seuraavat artikkelit ovat magneettisten materiaalien ja laitteiden toimitukselta, ja kirjoittaja on Magnetic Journalin toimitukselta

joukkueen esittely

Herra. Chen Jiamin, tutkija "State Key Laboratory of Sensing Technology" Kiinan tiedeakatemian Aerospace Information Innovation Institutesta, tohtorinohjaaja, ehdokas "Sadan lahjakkuuden ohjelma" Kiinan tiedeakatemiasta, erikoistutkija (toveruus) Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), IEEE Magnetics Seuran jäsen, National Council of Materials and Devices Magneettisten materiaalien asiantuntijaryhmän jäsen.

Säädettävä vakiovirran elektroninen kuormitus - lataava aarretesteri - ikääntymisen purkausmoduuli - nopea lataus- ja purkausvastus

Hän on ollut mukana uusien aistinmateriaalien tutkimuksessa, magneettiset anturit, spintroninen fysiikka, materiaaleja ja laitteita pitkään. Hän on johtanut Japanin toimintaa ja osallistunut siihen "Häiritsevän teknologian innovaatiosuunnitelma" hanke, Japan Society for the Promotion of Sciencen tieteellisen tutkimusrahaston perustutkimuksen S-tason hanke, A-tason projekti, B-tason projekti, erikoistutkijaprojekti ja Advanced Storage Technology Association -hanke, jne., ja vastaa tällä hetkellä kansallisesta avaintutkimuksesta ja -kehityksestä. Tieteellisiä tutkimusprojekteja on useita, kuten suunnitteilla oleva nuori tutkijaprojekti, National Natural Science Foundation -hanke, Beijing Natural Science Foundation -hanke, Kiinan tiedeakatemian lahjakkuusprojekti, Kiinan tiedeakatemian instrumenttien ja laitteiden toimintojen kehitysprojekti, ja yrityksen uskottu projekti.

Säädettävä vakiovirtainen elektroninen lataus aarretesterimoduuli

Artikkeliopas

Fluxgate-anturit ovat eräänlaisia vektorimagneettisia antureita, jotka voivat havaita heikot matalataajuiset tai DC-magneettikentät. Niiden resoluutioetujen vuoksi, lämpötilan stabiilisuus, tarkkuus ja herkkyys, niitä käytetään laajalti magneettisessa navigointipaikannuksessa, tilan havaitseminen, mineraalien havaitseminen, Geomagneettinen tunnistus, virran tunnistus ja muut kentät. Vastatakseen mikrokomponenttien ja järjestelmien uusiin sovelluksiin, fluxgate-anturien miniatyrisoinnista on tullut fluxgaten tutkimuskeskus anturit. Mikroelektromekaaninen järjestelmä (MEMS) käsittely tarjoaa teknisen perustan fluxgate-anturien miniatyrisoinnille. Tässä artikkelissa esitetään yhteenveto fluxgate-anturien perusperiaatteet, ja selittää mikro-fluxgate-anturitekniikan kehityshistoriaa, mukaan lukien mikrokoneistustekniikka, PCB-tekniikkaa ja MEMS-tekniikkaa. Yhteenveto MEMS fluxgate -rakenneteknologian kehitysprosessista ja MEMS ortogonaalisen fluxgaten kehitystilanteesta, ja tulevaisuuden tutkimuksen painopiste tällä alalla.

Avainsanat: fluxgate anturi; MEMS; magneettinen mittaus; sovellus

1 Johdanto

Fluxgate-anturit ovat luokka vektorimagneettisia antureita, jotka voivat havaita heikot matalataajuiset tai DC-magneettikentät. Perinteisiä fluxgate-antureita käytetään laajalti magneettisessa navigointipaikannuksessa, tilan havaitseminen, mineraalien havaitseminen, geomagneettinen tunnistus, virran havaitsemiseen ja muihin kenttiin niiden resoluutioetujen vuoksi, lämpötilan stabiilisuus, tarkkuutta ja herkkyyttä. Erilaisia mikrodroneja, kädessä pidettävät laitteet, mikrosatelliitit, mikrovirtaanturit, pienet elektroniset kompassit, biolääketieteessä ja muilla sovellusaloilla on korkeammat laatuvaatimukset, äänenvoimakkuutta, virrankulutus ja fluxgates-integrointi. Vastatakseen mikrokomponenttien ja järjestelmien uusiin sovelluksiin, fluxgate-anturien miniatyrisoinnista on tullut fluxgate-anturien tutkimuskeskus.

2 Kiinteän fluxgate-verkon periaate ja rakenne

rinnakkainen fluxgate - Mikroelektromekaaniseen järjestelmään perustuvan Fluxgate-anturin tutkimuksen edistyminen (MEMS)

3 Fluxgaten miniatyrisoinnin historia
3.1 Mikrokoneistettu Fluxgate
3.2 PCB Fluxgate
3.3 MEMS Fluxgate
4 MEMS Fluxgate Research
4.1 Tekniikka
4.2 Rakenne
4.3 Ortogonaalinen Fluxgate
5 MEMS Fluxgaten sovellus
5.1 Robotit
5.2 Nykyinen testi
5.3 Biomagneettinen tunnistus
5.4 Avaruustutkimus
6 Epilogi

tiivistettynä

Viimeisen kolmen vuosikymmenen aikana, fluxgates on edistynyt merkittävästi pienentämisessä, ja korkean melun ongelmat, alhainen herkkyys, ja fluxgate-porttien miniatyrisoinnista aiheutuvaa suurta lämpötilapoikkeamaa on parannettu. MEMS-tekniikka on tällä hetkellä kuuma paikka fluxgate-porttien miniatyrisoinnissa. MEMS-tekniikkaa käyttävillä Fluxgateilla on erinomaiset ominaisuudet, kuten pieni koko, halpa, korkea integraatio ja korkea yhteensopivuus, ja niitä on käytetty laajasti monilla aloilla.
Tulevaisuudessa, MEMS-fluksiporttien rakennetta on edelleen optimoitava, valmistusprosessi, magneettinen ydinmateriaali, ja piirien sovitus korkeamman herkkyyden omaavien koettimien saamiseksi, matalampi melu, ja parempi rakenteellinen istuvuus. Nykyisessä, MEMS-teknologiaan perustuva kaksiulotteinen fluxgate-anturitekniikka on varsin kypsää. Uskotaan, että MEMS-tekniikan kehittyessä, integroidun MEMS-kolmiakselisen fluxgate-anturin ei pitäisi olla kaukana.