Napredek raziskav senzorja fluxgate, ki temelji na mikro elektromehanskem sistemu (MEMS)

Chen Jiaminova ekipa s Kitajske akademije znanosti: Napredek raziskav na senzorjih s pretočnim ventilom, ki temeljijo na mikroelektromehanskih sistemih (MEMS)

Naslednji članki so iz uredništva magnetnih materialov in naprav, in avtor je iz uredništva Magnetic Journal

predstavitev ekipe

gospod. Chen Jiamin, raziskovalec na "Državni ključni laboratorij za senzorsko tehniko" z Inštituta za vesoljske informacije Kitajske akademije znanosti, doktorski mentor, kandidat za "Program stotih talentov" kitajske akademije znanosti, posebnega raziskovalca (štipendija) Japonskega društva za promocijo znanosti (JSPS), IEEE Magnetics Član društva, član Državnega sveta za materiale in naprave Strokovna skupina za magnetne materiale.

Nastavljiva elektronska obremenitev s konstantnim tokom - polnilni tester zakladov - modul staranja - upor za hitro polnjenje in praznjenje

Ukvarjal se je z raziskavami novih materialov za zaznavanje, magnetni senzorji, spintronska fizika, materialov in naprav za dolgo časa. Predsedoval je in sodeloval pri japonskem "Načrt prelomnih tehnoloških inovacij" projekt, temeljni raziskovalni projekt S-stopnje sklada za znanstvene raziskave Japonskega društva za promocijo znanosti, Projekt A-stopnje, Projekt B stopnje, posebni raziskovalni projekt in projekt Advanced Storage Technology Association, itd., in je trenutno odgovoren za ključne nacionalne raziskave in razvoj Obstaja veliko znanstvenoraziskovalnih projektov, kot je načrtovani projekt mladih znanstvenikov, Projekt Nacionalne naravoslovne fundacije, Projekt Beijing Natural Science Foundation, Projekt talentov Kitajske akademije znanosti, Projekt razvoja funkcij instrumentov in opreme Kitajske akademije znanosti, in projekt, zaupan podjetju.

Modul za preizkuševanje zakladov z nastavljivim elektronskim polnjenjem s konstantnim tokom

Vodnik po člankih

Senzorji fluxgate so vrsta vektorskih magnetnih senzorjev, ki lahko zaznajo šibka nizkofrekvenčna ali enosmerna magnetna polja. Zaradi njihovih prednosti pri ločljivosti, temperaturna stabilnost, natančnost in občutljivost, pogosto se uporabljajo pri magnetnem navigacijskem določanju položaja, odkrivanje prostora, odkrivanje mineralov, Geomagnetna detekcija, zaznavanje toka in druga polja. Da bi zadostili nastajajočim aplikacijam mikro komponent in sistemov, miniaturizacija fluxgate senzorjev je postala raziskovalna vroča točka fluxgate senzorji. Mikro-elektromehanski sistem (MEMS) obdelava zagotavlja tehnično osnovo za miniaturizacijo senzorjev fluxgate. Ta članek povzema osnovna načela senzorjev s pretokom, in razlaga zgodovino razvoja tehnologije mikro-fluxgate senzorjev, vključno s tehnologijo mikroobdelovanja, PCB tehnologija in tehnologijo MEMS. Povzeti sta razvojni proces tehnologije MEMS fluxgate strukture in razvojni status MEMS ortogonalne fluxgate strukture, in obeta se prihodnji fokus raziskav na tem področju.

Ključne besede: senzor fluxgate; MEMS; magnetno merjenje; aplikacija

1 Uvod

Senzorji fluxgate so razred vektorskih magnetnih senzorjev, ki lahko zaznajo šibka nizkofrekvenčna ali enosmerna magnetna polja. Tradicionalni senzorji fluxgate se pogosto uporabljajo pri magnetnem navigacijskem določanju položaja, odkrivanje prostora, odkrivanje mineralov, geomagnetna detekcija, zaznavanje toka in druga področja zaradi njihovih prednosti pri ločljivosti, temperaturna stabilnost, natančnost in občutljivost. Razni mikro droni, ročne naprave, mikro sateliti, mikro tokovni senzorji, majhni elektronski kompasi, biomedicina in druga aplikativna področja imajo višje zahteve glede kakovosti, glasnost, poraba energije in integracija fluxgates. Da bi zadostili nastajajočim aplikacijam mikro komponent in sistemov, miniaturizacija fluxgate senzorjev je postala raziskovalna vroča točka senzorjev fluxgate.

2 Načelo in struktura trdnega fluxgatea

vzporedni fluxgate - Napredek raziskav senzorja fluxgate, ki temelji na mikro elektromehanskem sistemu (MEMS)

3 Zgodovina miniaturizacije Fluxgate
3.1 Mikroobdelovan Fluxgate
3.2 PCB Fluxgate
3.3 MEMS Fluxgate
4 MEMS Fluxgate Research
4.1 tehnologija
4.2 Struktura
4.3 Ortogonalni fluxgate
5 Uporaba MEMS Fluxgate
5.1 Roboti
5.2 Trenutni test
5.3 Biomagnetna detekcija
5.4 Raziskovanje vesolja
6 Epilog

v zaključku

V zadnjih treh desetletjih, fluxgates so dosegli velik napredek v miniaturizaciji, in težave z visokim hrupom, nizka občutljivost, in velik temperaturni odmik, ki ga povzroča miniaturizacija pretočnih zapornic, je bil izboljšan. Tehnologija MEMS je trenutno vroča točka v miniaturizaciji fluxgates. Fluxgates, ki uporabljajo tehnologijo MEMS, imajo odlične lastnosti, kot je majhna velikost, poceni, visoka integracija in visoko ujemanje, in se pogosto uporabljajo na številnih področjih.
V prihodnosti, Pretočni zaporniki MEMS morajo dodatno optimizirati svojo strukturo, proizvodni proces, material magnetnega jedra, in ujemanje vezja za pridobitev sond z večjo občutljivostjo, nižji hrup, in boljše strukturno prileganje. Trenutno, dvodimenzionalna tehnologija senzorja fluxgate, ki temelji na tehnologiji MEMS, je precej zrela. Menijo, da z razvojem tehnologije MEMS, vgrajeni triosni senzor fluxgate MEMS ne sme biti daleč stran.