Progres Penelitian Sensor Fluxgate Berbasis Sistem Mikro Elektro Mekanik (MEMS)

Tim Chen Jiamin dari Chinese Academy of Sciences: Kemajuan penelitian pada sensor fluxgate berdasarkan sistem mikroelektromekanis (MEMS)

Artikel berikut berasal dari departemen editorial bahan dan perangkat magnetik, dan penulis dari departemen editorial Magnetic Journal

pengenalan tim

Tn. Chen Jiamin, peneliti dari "Laboratorium Kunci Negara Teknologi Penginderaan" dari Institut Inovasi Informasi Dirgantara Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, pembimbing doktoral, calon dari "Program Seratus Talenta" dari Akademi Ilmu Pengetahuan China, seorang peneliti khusus (persahabatan) dari Masyarakat Jepang untuk Promosi Ilmu Pengetahuan (JSPS), IEEE Magnetics Anggota masyarakat, anggota Dewan Nasional Bahan dan Perangkat Pakar Kelompok Pakar Bahan Magnetik.

Beban elektronik arus konstan yang dapat disesuaikan - pengisian harta karun tester - modul debit penuaan - resistor pengisian dan pengosongan cepat

Dia telah terlibat dalam penelitian bahan penginderaan baru, sensor magnetik, fisika spintronik, bahan dan perangkat untuk waktu yang lama. Dia telah memimpin dan berpartisipasi dalam Jepang "Rencana Inovasi Teknologi Disrupsi" proyek, Masyarakat Jepang untuk Promosi Ilmu Pengetahuan mendanai penelitian dasar proyek S-level, proyek tingkat A, proyek tingkat B, proyek peneliti khusus dan proyek Advanced Storage Technology Association, dll., dan saat ini bertanggung jawab atas penelitian dan pengembangan kunci nasional Ada banyak proyek penelitian ilmiah seperti proyek ilmuwan muda yang direncanakan, proyek Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional, Proyek Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Beijing, Proyek bakat Akademi Ilmu Pengetahuan China, Proyek pengembangan fungsi instrumen dan peralatan Akademi Ilmu Pengetahuan China, dan proyek yang dipercayakan perusahaan.

Modul penguji harta karun pengisian beban elektronik arus konstan yang dapat disesuaikan

Panduan artikel

Sensor fluxgate adalah jenis sensor magnetik vektor yang dapat mendeteksi medan magnet DC atau frekuensi rendah yang lemah. Karena keunggulan mereka dalam resolusi, stabilitas suhu, akurasi dan sensitivitas, mereka banyak digunakan dalam posisi navigasi magnetik, deteksi ruang, deteksi mineral, Deteksi geomagnetik, deteksi arus dan bidang lainnya. Untuk memenuhi aplikasi mikro-komponen dan sistem yang muncul, miniaturisasi sensor fluxgate telah menjadi hotspot penelitian fluxgate sensor. Sistem mikro-elektro-mekanis (MEMS) pemrosesan memberikan dasar teknis untuk miniaturisasi sensor fluxgate. Makalah ini merangkum prinsip-prinsip dasar sensor fluxgate, dan memaparkan sejarah perkembangan teknologi sensor micro-fluxgate, termasuk teknologi micromachining, teknologi PCB dan teknologi MEMS. Proses pengembangan teknologi struktur fluxgate MEMS dan status pengembangan fluxgate ortogonal MEMS dirangkum, dan fokus penelitian masa depan di bidang ini prospektif.

Kata kunci: sensor fluks; MEMS; pengukuran magnetik; aplikasi

1 Perkenalan

Sensor fluxgate adalah kelas sensor magnetik vektor yang dapat mendeteksi medan magnet DC atau frekuensi rendah yang lemah. Sensor fluxgate tradisional banyak digunakan dalam penentuan posisi navigasi magnetik, deteksi ruang, deteksi mineral, deteksi geomagnetik, deteksi arus dan bidang lainnya karena kelebihannya dalam resolusi, stabilitas suhu, presisi dan sensitivitas. Berbagai drone mikro, perangkat genggam, satelit mikro, sensor arus mikro, kompas elektronik kecil, biomedis dan bidang aplikasi lainnya memiliki persyaratan kualitas yang lebih tinggi, volume, konsumsi daya dan integrasi fluxgates. Untuk memenuhi aplikasi mikro-komponen dan sistem yang muncul, miniaturisasi sensor fluxgate telah menjadi hotspot penelitian sensor fluxgate.

2 Prinsip dan struktur fluxgate padat

fluxgate paralel - Progres Penelitian Sensor Fluxgate Berbasis Sistem Mikro Elektro Mekanik (MEMS)

3 Sejarah miniaturisasi Fluxgate
3.1 Fluxgate mesin mikro
3.2 Fluxgate PCB
3.3 Fluxgate MEMS
4 Penelitian Fluxgate MEMS
4.1 Teknologi
4.2 Struktur
4.3 Fluxgate ortogonal
5 Penerapan MEMS Fluxgate
5.1 Robot
5.2 Tes Saat Ini
5.3 Deteksi biomagnetik
5.4 Eksplorasi Luar Angkasa
6 Epilog

Kesimpulannya

Selama tiga dekade terakhir, fluxgates telah membuat kemajuan besar dalam miniaturisasi, dan masalah kebisingan yang tinggi, sensitivitas rendah, dan penyimpangan suhu yang besar yang disebabkan oleh miniaturisasi pintu fluks telah diperbaiki. Teknologi MEMS saat ini menjadi hot spot dalam miniaturisasi fluxgates. Fluxgate yang menggunakan teknologi MEMS memiliki karakteristik yang sangat baik seperti ukurannya yang kecil, biaya rendah, integrasi tinggi dan pencocokan tinggi, dan telah banyak digunakan di berbagai bidang.
Di masa depan, Fluxgate MEMS perlu lebih mengoptimalkan strukturnya, proses manufaktur, bahan inti magnet, dan pencocokan sirkuit untuk mendapatkan probe dengan sensitivitas yang lebih tinggi, kebisingan yang lebih rendah, dan kecocokan struktural yang lebih baik. Saat sekarang, teknologi sensor fluxgate dua dimensi berdasarkan teknologi MEMS cukup matang. Diyakini bahwa dengan perkembangan teknologi MEMS, sensor fluxgate tiga sumbu MEMS terintegrasi tidak boleh jauh.