Progresso da pesquisa do sensor Fluxgate baseado no sistema micro eletromecânico (MEMS)

A equipe de Chen Jiamin da Academia Chinesa de Ciências: Progresso da pesquisa em sensores fluxgate baseados em sistemas microeletromecânicos (MEMS)

Os artigos a seguir são do departamento editorial de materiais e dispositivos magnéticos, e o autor é do departamento editorial do Magnetic Journal

apresentação da equipe

Senhor. Chen Jiamin, pesquisador do "Laboratório Chave Estadual de Tecnologia de Detecção" do Aerospace Information Innovation Institute da Academia Chinesa de Ciências, um supervisor de doutorado, um candidato do "Programa Cem Talentos" da Academia Chinesa de Ciências, um pesquisador especial (comunhão) da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS), IEEE Magnetics Membro da sociedade, membro do National Council of Materials and Devices Magnetic Materials Expert Group expert.

Carga eletrônica de corrente constante ajustável - testador de tesouro de carregamento - módulo de descarga de envelhecimento - resistor de carga e descarga rápida

Ele tem se empenhado na pesquisa de novos materiais sensoriais, sensores magnéticos, física spintrônica, materiais e dispositivos por um longo tempo. Ele presidiu e participou do Congresso Japonês "Plano de Inovação Tecnológica Disruptiva" projeto, o fundo de pesquisa científica da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência projeto S-level de pesquisa básica, Projeto de nível A, projeto de nível B, projeto de pesquisador especial e projeto da Advanced Storage Technology Association, etc., e atualmente é responsável pela pesquisa e desenvolvimento chave nacional Existem muitos projetos de pesquisa científica, como o projeto planejado para jovens cientistas, Projeto da Fundação Nacional de Ciências Naturais, Projeto da Fundação de Ciências Naturais de Pequim, Projeto de talentos da Academia Chinesa de Ciências, Projeto de desenvolvimento de funções de instrumentos e equipamentos da Academia Chinesa de Ciências, e projeto confiado pela empresa.

Módulo testador de tesouro de carga eletrônica de corrente constante ajustável

guia do artigo

Os sensores Fluxgate são um tipo de sensores magnéticos vetoriais que podem detectar campos magnéticos DC ou de baixa frequência fracos. Devido às suas vantagens na resolução, estabilidade de temperatura, precisão e sensibilidade, eles são amplamente utilizados no posicionamento de navegação magnética, detecção de espaço, detecção mineral, Detecção geomagnética, detecção atual e outros campos. A fim de atender às aplicações emergentes de microcomponentes e sistemas, a miniaturização dos sensores fluxgate tornou-se um ponto de pesquisa do fluxgate sensores. Sistema microeletromecânico (MEMS) processamento fornece uma base técnica para a miniaturização de sensores fluxgate. Este artigo resume os princípios básicos dos sensores fluxgate, e expõe a história de desenvolvimento da tecnologia de sensor micro-fluxgate, incluindo tecnologia de microusinagem, tecnologia PCB e tecnologia MEMS. O processo de desenvolvimento da tecnologia de estrutura fluxgate MEMS e o status de desenvolvimento do fluxgate ortogonal MEMS são resumidos, e o foco futuro da pesquisa neste campo é prospectado.

Palavras-chave: sensor fluxgate; MEMS; medição magnética; aplicativo

1 Introdução

Os sensores Fluxgate são uma classe de sensores magnéticos vetoriais que podem detectar campos magnéticos DC ou de baixa frequência fracos. Os sensores fluxgate tradicionais são amplamente utilizados no posicionamento de navegação magnética, detecção de espaço, detecção mineral, detecção geomagnética, detecção de corrente e outros campos devido às suas vantagens na resolução, estabilidade de temperatura, precisão e sensibilidade. Vários micro drones, dispositivos portáteis, micro satélites, micro sensores de corrente, pequenas bússolas eletrônicas, biomedicina e outros campos de aplicação têm requisitos mais elevados para a qualidade, volume, consumo de energia e integração de fluxgates. A fim de atender às aplicações emergentes de microcomponentes e sistemas, a miniaturização de sensores fluxgate tornou-se um hotspot de pesquisa de sensores fluxgate.

2 Princípio e estrutura do fluxgate sólido

fluxgate paralelo - Progresso da pesquisa do sensor Fluxgate baseado no sistema micro eletromecânico (MEMS)

3 História da miniaturização do Fluxgate
3.1 Fluxgate micro-usinado
3.2 PCB Fluxgate
3.3 MEMS Fluxgate
4 Pesquisa MEMS Fluxgate
4.1 Tecnologia
4.2 Estrutura
4.3 Fluxgate ortogonal
5 Aplicação do MEMS Fluxgate
5.1 robôs
5.2 Teste atual
5.3 Detecção biomagnética
5.4 Exploração espacial
6 Epílogo

para concluir

Nas últimas três décadas, fluxgates fizeram grandes progressos na miniaturização, e os problemas de ruído alto, baixa sensibilidade, e grande desvio de temperatura causado pela miniaturização de fluxgates foram melhorados. A tecnologia MEMS é atualmente um ponto quente na miniaturização de fluxgates. Fluxgates que usam a tecnologia MEMS têm excelentes características, como tamanho pequeno, baixo custo, alta integração e alta correspondência, e têm sido amplamente utilizados em muitos campos.
No futuro, Fluxgates MEMS precisam otimizar ainda mais sua estrutura, processo de manufatura, material do núcleo magnético, e correspondência de circuitos para obter pontas de prova com maior sensibilidade, menor ruído, e melhor ajuste estrutural. Atualmente, a tecnologia de sensor fluxgate bidimensional baseada na tecnologia MEMS é bastante madura. Acredita-se que com o desenvolvimento da tecnologia MEMS, o sensor fluxgate de três eixos MEMS integrado não deve estar longe.