Forskningsframsteg för Fluxgate-sensor baserad på mikroelektromekaniskt system (MEMS)

Chen Jiamins team från den kinesiska vetenskapsakademin: Forskningsframsteg på fluxgate-sensorer baserade på mikroelektromekaniska system (MEMS)

Följande artiklar är från redaktionen för magnetiska material och enheter, och författaren är från redaktionen för Magnetic Journal

teamintroduktion

herr. Chen Jiamin, forskare av "State Key Laboratory of Sensing Technology" från Aerospace Information Innovation Institute vid den kinesiska vetenskapsakademin, en doktorandhandledare, en kandidat till "Program för hundra talanger" av den kinesiska vetenskapsakademin, en speciell forskare (gemenskap) från Japan Society for the Promotion of Science (JSPS), IEEE Magnetics Medlem av samhället, medlem av National Council of Materials and Devices Expertgruppen för magnetiska material.

Justerbar konstantström elektronisk last - laddning skatttestare - åldrande urladdningsmodul - snabbladdnings- och urladdningsmotstånd

Han har varit engagerad i forskning om nya avkänningsmaterial, magnetiska sensorer, spintronisk fysik, material och enheter under lång tid. Han har presiderat och deltagit i Japans "Disruptiv teknologiinnovationsplan" projekt, Japan Society for the Promotion of Sciences vetenskapliga forskningsfond för grundforskning på S-nivå, Projekt på A-nivå, Projekt på B-nivå, särskilt forskarprojekt och Advanced Storage Technology Association-projektet, etc., och är för närvarande ansvarig för nationell nyckelforskning och utveckling. Det finns många vetenskapliga forskningsprojekt som planerade projekt för unga forskare, National Natural Science Foundation-projekt, Beijing Natural Science Foundation-projekt, Chinese Academy of Sciences talangprojekt, Kinesiska vetenskapsakademin instrument och utrustning funktion utvecklingsprojekt, och företagsanförtrodda projekt.

Justerbar konstantström elektronisk laddningsladdning skatttestarmodul

Artikelguide

Fluxgate-sensorer är en typ av magnetiska vektorsensorer som kan upptäcka svaga lågfrekventa eller DC-magnetiska fält. På grund av deras fördelar i upplösning, temperaturstabilitet, noggrannhet och känslighet, de används i stor utsträckning vid magnetisk navigationspositionering, rymddetektering, mineraldetektion, Geomagnetisk detektering, strömdetektering och andra fält. För att möta de framväxande tillämpningarna av mikrokomponenter och system, miniatyriseringen av fluxgate-sensorer har blivit en forskningshotspot för fluxgate sensorer. Mikro-elektromekaniskt system (MEMS) bearbetning ger en teknisk grund för miniatyrisering av fluxgate-sensorer. Detta dokument sammanfattar de grundläggande principerna för fluxgate-sensorer, och förklarar utvecklingshistorien för mikro-fluxgate-sensorteknologi, inklusive mikrobearbetningsteknik, PCB-teknik och MEMS-teknik. Utvecklingsprocessen för MEMS fluxgate strukturteknologi och utvecklingsstatusen för MEMS ortogonal fluxgate sammanfattas, och framtida forskningsinriktning på detta område är prospekterad.

Nyckelord: fluxgate sensor; MEMS; magnetisk mätning; Ansökan

1 Introduktion

Fluxgate-sensorer är en klass av vektormagnetiska sensorer som kan detektera svaga lågfrekventa eller DC-magnetiska fält. Traditionella fluxgate-sensorer används ofta i magnetisk navigeringspositionering, rymddetektering, mineraldetektion, geomagnetisk detektering, strömdetektering och andra fält på grund av deras fördelar i upplösning, temperaturstabilitet, precision och känslighet. Olika mikrodrönare, handhållna enheter, mikrosatelliter, mikroströmsensorer, små elektroniska kompasser, biomedicin och andra tillämpningsområden har högre krav på kvaliteten, volym, strömförbrukning och integration av fluxgate. För att möta de framväxande tillämpningarna av mikrokomponenter och system, miniatyriseringen av fluxgate-sensorer har blivit en forskningshotspot för fluxgate-sensorer.

2 Princip och struktur för solid fluxgate

parallell fluxgate - Forskningsframsteg för Fluxgate-sensor baserad på mikroelektromekaniskt system (MEMS)

3 Fluxgate-miniatyriseringshistorik
3.1 Mikromaskinbearbetad Fluxgate
3.2 PCB Fluxgate
3.3 MEMS Fluxgate
4 MEMS Fluxgate Research
4.1 Teknologi
4.2 Strukturera
4.3 Ortogonal Fluxgate
5 Tillämpning av MEMS Fluxgate
5.1 Robotar
5.2 Aktuellt test
5.3 Biomagnetisk detektion
5.4 Utforskning av rymden
6 Epilog

Sammanfattningsvis

Under de senaste tre decennierna, fluxgates har gjort stora framsteg i miniatyrisering, och problemen med högt buller, låg känslighet, och stor temperaturdrift orsakad av miniatyrisering av fluxgate har förbättrats. MEMS-tekniken är för närvarande en het punkt i miniatyriseringen av fluxgate. Fluxgates som använder MEMS-teknik har utmärkta egenskaper såsom liten storlek, låg kostnad, hög integration och hög matchning, och har använts i stor utsträckning inom många områden.
I framtiden, MEMS fluxgates behöver ytterligare optimera sin struktur, tillverkningsprocess, magnetiskt kärnmaterial, och kretsmatchning för att erhålla sonder med högre känslighet, lägre ljud, och bättre strukturell passform. För närvarande, den tvådimensionella fluxgate-sensorteknologin baserad på MEMS-teknik är ganska mogen. Man tror att med utvecklingen av MEMS-teknik, den integrerade MEMS tre-axliga fluxgate-sensorn bör inte vara långt borta.