Pokrok vo výskume snímača Fluxgate založeného na mikro elektromechanickom systéme (MEMS)

Tím Chen Jiamina z Čínskej akadémie vied: Pokrok vo výskume fluxgate senzorov založených na mikroelektromechanických systémoch (MEMS)

Nasledujúce články sú z redakcie magnetických materiálov a zariadení, a autor je z redakčného oddelenia Magnetic Journal

predstavenie tímu

Pán. Chen Jiamin, výskumník z "Štátne kľúčové laboratórium snímacej techniky" Inštitútu pre inovácie v letectve a kozmickom priestore Čínskej akadémie vied, školiteľ doktorandského štúdia, kandidát na "Program Sto talentov" Čínskej akadémie vied, špeciálny výskumník (spoločenstvo) Japonskej spoločnosti na podporu vedy (JSPS), IEEE Magnetics Člen spoločnosti, člen expertnej skupiny Národnej rady pre materiály a zariadenia pre magnetické materiály.

Nastaviteľná elektronická záťaž s konštantným prúdom - nabíjací tester pokladov - modul vybíjania starnutia - rezistor rýchleho nabíjania a vybíjania

Venuje sa výskumu nových snímacích materiálov, magnetické senzory, spintronická fyzika, materiály a zariadenia na dlhú dobu. Predsedal a zúčastnil sa v Japonsku "Inovačný plán pre ničivé technológie" projektu, projekt Japonskej spoločnosti na podporu vedy vedeckého výskumu financuje základný výskum na úrovni S, Projekt na úrovni A, Projekt na úrovni B, projekt špeciálneho výskumníka a projekt Asociácie pokročilých skladovacích technológií, atď., a v súčasnosti má na starosti národný kľúčový výskum a vývoj Existuje mnoho vedecko-výskumných projektov, ako napríklad plánovaný projekt mladých vedcov, Projekt Národnej nadácie pre prírodné vedy, Projekt Pekinskej nadácie pre prírodné vedy, Talentový projekt Čínskej akadémie vied, Projekt vývoja funkcií prístrojov a zariadení Čínskej akadémie vied, a podnikom zverený projekt.

Nastaviteľný modul elektronického nabíjania pokladnice s konštantným prúdom

Sprievodca článkom

Fluxgate senzory sú typom vektorových magnetických senzorov, ktoré dokážu detekovať slabé nízkofrekvenčné alebo jednosmerné magnetické polia. Kvôli ich výhodám v rozlíšení, teplotná stabilita, presnosť a citlivosť, sú široko používané pri určovaní polohy magnetickej navigácie, detekcia priestoru, detekcia minerálov, Geomagnetická detekcia, detekcia prúdu a ďalšie polia. S cieľom splniť vznikajúce aplikácie mikrosúčiastok a systémov, miniaturizácia fluxgate senzorov sa stala výskumným hotspotom fluxgate senzory. Mikro-elektro-mechanický systém (MEMS) spracovanie poskytuje technický základ pre miniaturizáciu fluxgate snímačov. Tento článok sumarizuje základné princípy fluxgate senzorov, a vysvetľuje históriu vývoja technológie mikro-fluxgate senzorov, vrátane technológie mikroobrábania, Technológia PCB a MEMS technológie. Proces vývoja technológie MEMS fluxgate štruktúry a vývojový stav MEMS ortogonálneho fluxgate sú zhrnuté, a očakáva sa budúce zameranie výskumu v tejto oblasti.

Kľúčové slová: fluxgate snímač; MEMS; magnetické meranie; aplikácie

1 Úvod

Fluxgate senzory sú triedou vektorových magnetických senzorov, ktoré dokážu detekovať slabé nízkofrekvenčné alebo jednosmerné magnetické polia. Tradičné fluxgate senzory sú široko používané pri určovaní polohy magnetickej navigácie, detekcia priestoru, detekcia minerálov, geomagnetická detekcia, detekcia prúdu a iné polia kvôli ich výhodám v rozlíšení, teplotná stabilita, presnosť a citlivosť. Rôzne mikro drony, ručné zariadenia, mikro satelity, mikro prúdové snímače, malé elektronické kompasy, biomedicína a iné aplikačné oblasti majú vyššie požiadavky na kvalitu, objem, spotreba energie a integrácia fluxgates. S cieľom splniť vznikajúce aplikácie mikrosúčiastok a systémov, miniaturizácia fluxgate senzorov sa stala výskumným centrom fluxgate senzorov.

2 Princíp a štruktúra tuhého tavidla

paralelný fluxgate - Pokrok vo výskume snímača Fluxgate založeného na mikro elektromechanickom systéme (MEMS)

3 História miniaturizácie Fluxgate
3.1 Mikroobrábaný Fluxgate
3.2 PCB Fluxgate
3.3 MEMS Fluxgate
4 Výskum MEMS Fluxgate
4.1 Technológia
4.2 Štruktúra
4.3 Ortogonálny Fluxgate
5 Aplikácia MEMS Fluxgate
5.1 Roboty
5.2 Aktuálny test
5.3 Biomagnetická detekcia
5.4 Prieskum vesmíru
6 Epilóg

na záver

Za posledné tri desaťročia, fluxgates urobili veľký pokrok v miniaturizácii, a problémy s vysokou hlučnosťou, nízka citlivosť, a veľký teplotný posun spôsobený miniaturizáciou fluxgates sa zlepšil. Technológia MEMS je v súčasnosti horúcim miestom v miniaturizácii fluxgates. Fluxgate využívajúce technológiu MEMS majú vynikajúce vlastnosti, ako sú malé rozmery, nízke náklady, vysoká integrácia a vysoká zhoda, a boli široko používané v mnohých oblastiach.
V budúcnosti, MEMS fluxgates potrebujú ďalej optimalizovať svoju štruktúru, výrobný proces, materiál magnetického jadra, a prispôsobenie obvodu na získanie sond s vyššou citlivosťou, nižšia hlučnosť, a lepšie štrukturálne prispôsobenie. V súčasnosti, technológia dvojrozmerného fluxgate senzora založená na technológii MEMS je celkom vyspelá. Predpokladá sa, že s rozvojom technológie MEMS, integrovaný MEMS trojosový fluxgate senzor by nemal byť ďaleko.