Postęp badań czujnika Fluxgate opartego na systemie mikroelektromechanicznym (MEMY)

Zespół Chen Jiamina z Chińskiej Akademii Nauk: Postęp badań nad czujnikami fluxgate opartymi na układach mikroelektromechanicznych (MEMY)

Poniższe artykuły pochodzą z redakcji materiałów i urządzeń magnetycznych, a autor jest z redakcji Magnetic Journal

wprowadzenie zespołu

Pan. Chen Jiamina, badacz ds "Państwowe Kluczowe Laboratorium Techniki Detekcyjnej" z Aerospace Information Innovation Institute Chińskiej Akademii Nauk, opiekun doktorancki, kandydat z "Program Stu Talentów" z Chińskiej Akademii Nauk, specjalny badacz (wspólnota) Japońskiego Towarzystwa Krzewienia Nauki (JSPS), IEEE Magnetics Członek stowarzyszenia, członek Krajowej Rady Materiałów i Urządzeń Ekspert Grupy Ekspertów ds. Materiałów Magnetycznych.

Regulowane obciążenie elektroniczne prądu stałego - ładowanie testera skarbów - starzejący się moduł rozładowania - szybki rezystor ładowania i rozładowania

Był zaangażowany w badania nowych materiałów sensorycznych, czujniki magnetyczne, fizyka spintroniczna, materiałów i urządzeń przez długi czas. Przewodniczył i brał udział w japońskich "Przełomowy plan innowacji technologicznych" projekt, Japońskie Towarzystwo Promocji Nauki funduje badania podstawowe projektu S-level, Projekt na poziomie A, Projekt na poziomie B, specjalny projekt naukowy i projekt Advanced Storage Technology Association, itp., i obecnie odpowiada za kluczowe krajowe badania i rozwój Istnieje wiele projektów naukowo-badawczych, takich jak planowany projekt młodych naukowców, Projekt Narodowej Fundacji Nauk Przyrodniczych, Projekt Pekińskiej Fundacji Nauk Przyrodniczych, Projekt talentów Chińskiej Akademii Nauk, Projekt rozwoju funkcji instrumentów i wyposażenia Chińskiej Akademii Nauk, i powierzonego projektu przedsiębiorstwa.

Regulowany moduł testera skarbów z ładowaniem elektronicznym o stałym prądzie

Przewodnik po artykułach

Czujniki Fluxgate to rodzaj wektorowych czujników magnetycznych, które mogą wykrywać słabe pola magnetyczne o niskiej częstotliwości lub DC. Ze względu na ich zalety w rozdzielczości, stabilność temperatury, dokładność i czułość, są szeroko stosowane w pozycjonowaniu nawigacji magnetycznej, wykrywanie przestrzeni, wykrywanie minerałów, Detekcja geomagnetyczna, bieżące wykrywanie i inne pola. Aby sprostać pojawiającym się zastosowaniom mikrokomponentów i systemów, miniaturyzacja czujników fluxgate stała się gorącym punktem badawczym fluxgate czujniki. System mikroelektromechaniczny (MEMY) przetwarzanie zapewnia techniczną podstawę do miniaturyzacji czujników fluxgate. W tym artykule podsumowano podstawowe zasady działania czujników fluxgate, i objaśnia historię rozwoju technologii czujników mikro-fluxgate, w tym technologii mikroobróbki, Technologia PCB i technologii MEMS. Podsumowano proces rozwoju technologii struktury MEMS fluxgate oraz stan rozwoju ortogonalnej bramki strumieniowej MEMS, i perspektywa przyszłego ukierunkowania badań w tej dziedzinie.

Słowa kluczowe: czujnik strumienia; MEMY; pomiar magnetyczny; aplikacja

1 Wstęp

Czujniki Fluxgate to klasa wektorowych czujników magnetycznych, które mogą wykrywać słabe pola magnetyczne o niskiej częstotliwości lub prąd stały. Tradycyjne czujniki fluxgate są szeroko stosowane w pozycjonowaniu nawigacji magnetycznej, wykrywanie przestrzeni, wykrywanie minerałów, wykrywanie geomagnetyczne, wykrywanie prądu i inne pola ze względu na ich zalety w zakresie rozdzielczości, stabilność temperatury, precyzja i wrażliwość. Różne mikro drony, urządzenia przenośne, mikrosatelity, czujniki mikroprądowe, małe kompasy elektroniczne, biomedycyna i inne dziedziny zastosowań mają wyższe wymagania dotyczące jakości, tom, pobór mocy i integracja bramek strumienia. Aby sprostać pojawiającym się zastosowaniom mikrokomponentów i systemów, miniaturyzacja czujników fluxgate stała się gorącym punktem badawczym czujników fluxgate.

2 Zasada działania i budowa stałej bramki strumieniowej

bramka strumienia równoległego - Postęp badań czujnika Fluxgate opartego na systemie mikroelektromechanicznym (MEMY)

3 Historia miniaturyzacji Fluxgate
3.1 Fluxgate z mikroobróbką
3.2 Fluxgate na płytce drukowanej
3.3 MEMS Fluxgate
4 Badania MEMS Fluxgate
4.1 Technologia
4.2 Struktura
4.3 Ortogonalny Fluxgate
5 Zastosowanie MEMS Fluxgate
5.1 roboty
5.2 Bieżący test
5.3 Wykrywanie biomagnetyczne
5.4 Eksploracja kosmosu
6 Epilog

na zakończenie

W ciągu ostatnich trzech dekad, Fluxgates poczyniły ogromne postępy w miniaturyzacji, oraz problemy związane z wysokim poziomem hałasu, niska czułość, i duży dryf temperatury spowodowany miniaturyzacją bramek strumienia zostały poprawione. Technologia MEMS jest obecnie gorącym punktem w miniaturyzacji bramek strumieniowych. Bramki Fluxgate wykorzystujące technologię MEMS mają doskonałe właściwości, takie jak niewielkie rozmiary, niska cena, wysoka integracja i wysokie dopasowanie, i były szeroko stosowane w wielu dziedzinach.
W przyszłości, Bramki strumieniowe MEMS muszą jeszcze bardziej zoptymalizować swoją strukturę, proces produkcji, materiał rdzenia magnetycznego, i dopasowanie obwodów w celu uzyskania sond o wyższej czułości, niższy poziom hałasu, i lepsze dopasowanie strukturalne. Obecnie, technologia dwuwymiarowych czujników fluxgate oparta na technologii MEMS jest dość dojrzała. Uważa się, że wraz z rozwojem technologii MEMS, zintegrowany trójosiowy czujnik fluxgate MEMS nie powinien znajdować się daleko.