Tiến độ nghiên cứu cảm biến Fluxgate dựa trên hệ thống cơ điện vi mô (MEMS)

Nhóm của Chen Jiamin từ Học viện Khoa học Trung Quốc: Tiến độ nghiên cứu cảm biến fluxgate dựa trên hệ vi cơ điện tử (MEMS)

Các bài viết sau đây là của bộ phận biên tập vật liệu và thiết bị từ tính, và tác giả đến từ ban biên tập của tạp chí Magnetic

giới thiệu đội

Ông. Trần Gia Mẫn, nhà nghiên cứu của "Phòng thí nghiệm trọng điểm nhà nước về công nghệ cảm biến" của Viện đổi mới thông tin hàng không vũ trụ thuộc Viện khoa học Trung Quốc, một giám sát viên tiến sĩ, một ứng cử viên của "Chương trình Trăm Nhân Tài" của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, nhà nghiên cứu đặc biệt (tình bằng hữu) của Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản (JSPS), IEEE Magnetics Thành viên của xã hội, thành viên của Hội đồng Quốc gia về Vật liệu và Thiết bị Chuyên gia Nhóm Chuyên gia Vật liệu Từ tính.

Tải điện tử hiện tại không đổi có thể điều chỉnh - sạc thử kho báu - mô-đun xả lão hóa - điện trở xả và sạc nhanh

Ông đã tham gia vào việc nghiên cứu các vật liệu cảm biến mới, cảm biến từ tính, vật lý điện tử spin, vật liệu và thiết bị trong một thời gian dài. Ông đã chủ trì và tham gia vào Nhật Bản "Kế hoạch đổi mới công nghệ đột phá" dự án, quỹ nghiên cứu khoa học của Hiệp hội Xúc tiến Khoa học Nhật Bản nghiên cứu cơ bản dự án cấp S, Dự án cấp A, Dự án cấp B, dự án nhà nghiên cứu đặc biệt và dự án Hiệp hội công nghệ lưu trữ tiên tiến, vân vân., và hiện đang phụ trách nghiên cứu và phát triển trọng điểm quốc gia Có nhiều đề tài nghiên cứu khoa học như dự án nhà khoa học trẻ, Dự án Quỹ khoa học tự nhiên quốc gia, Dự án Quỹ khoa học tự nhiên Bắc Kinh, Dự án tài năng của Học viện Khoa học Trung Quốc, Dự án phát triển chức năng thiết bị và dụng cụ của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, và dự án ủy thác của doanh nghiệp.

Mô-đun kiểm tra kho báu sạc tải điện tử dòng điện không đổi có thể điều chỉnh

Bài viết hướng dẫn

Cảm biến Fluxgate là một loại cảm biến từ tính vector có thể phát hiện từ trường tần số thấp hoặc DC yếu. Vì những lợi thế của họ trong độ phân giải, ổn định nhiệt độ, độ chính xác và độ nhạy, chúng được sử dụng rộng rãi trong định vị điều hướng từ tính, phát hiện không gian, phát hiện khoáng sản, phát hiện địa từ, phát hiện hiện tại và các lĩnh vực khác. Để đáp ứng các ứng dụng mới nổi của các thành phần và hệ thống vi mô, việc thu nhỏ các cảm biến fluxgate đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu của fluxgate cảm biến. Hệ thống cơ điện vi mô (MEMS) quá trình xử lý cung cấp cơ sở kỹ thuật cho việc thu nhỏ các cảm biến fluxgate. Bài viết này tóm tắt các nguyên tắc cơ bản của cảm biến fluxgate, và giải thích lịch sử phát triển của công nghệ cảm biến micro-fluxgate, bao gồm cả công nghệ vi cơ, công nghệ PCB và công nghệ MEMS. Quá trình phát triển của công nghệ cấu trúc cổng thông lượng MEMS và tình trạng phát triển của cổng thông lượng trực giao MEMS được tóm tắt, và trọng tâm nghiên cứu trong tương lai trong lĩnh vực này là triển vọng.

từ khóa: cảm biến thông lượng; MEMS; phép đo từ tính; ứng dụng

1 Giới thiệu

Cảm biến Fluxgate là một loại cảm biến từ tính vector có thể phát hiện từ trường tần số thấp hoặc DC yếu. Cảm biến thông lượng truyền thống được sử dụng rộng rãi trong định vị điều hướng từ tính, phát hiện không gian, phát hiện khoáng sản, phát hiện địa từ, phát hiện hiện tại và các lĩnh vực khác do lợi thế của họ trong độ phân giải, ổn định nhiệt độ, độ chính xác và độ nhạy. Máy bay không người lái siêu nhỏ khác nhau, thiết bị cầm tay, vệ tinh siêu nhỏ, cảm biến dòng vi mô, la bàn điện tử nhỏ, y sinh và các lĩnh vực ứng dụng khác có yêu cầu cao hơn về chất lượng, âm lượng, tiêu thụ điện năng và tích hợp của fluxgates. Để đáp ứng các ứng dụng mới nổi của các thành phần và hệ thống vi mô, việc thu nhỏ các cảm biến fluxgate đã trở thành một điểm nóng nghiên cứu về các cảm biến fluxgate.

2 Nguyên tắc và cấu trúc của fluxgate rắn

song song fluxgate - Tiến độ nghiên cứu cảm biến Fluxgate dựa trên hệ thống cơ điện vi mô (MEMS)

3 Lịch sử thu nhỏ Fluxgate
3.1 Fluxgate vi máy
3.2 PCB Fluxgate
3.3 MEMS Fluxgate
4 Nghiên cứu MEMS Fluxgate
4.1 Công nghệ
4.2 Kết cấu
4.3 Fluxgate trực giao
5 Ứng dụng của MEMS Fluxgate
5.1 người máy
5.2 Bài kiểm tra hiện tại
5.3 phát hiện từ sinh học
5.4 Thám hiểm không gian
6 phần kết

Tóm lại là

Trong ba thập kỷ qua, fluxgates đã đạt được tiến bộ lớn trong việc thu nhỏ, và các vấn đề về tiếng ồn cao, độ nhạy thấp, và độ lệch nhiệt độ lớn gây ra bởi sự thu nhỏ của các chất trợ dung đã được cải thiện. Công nghệ MEMS hiện đang là một điểm nóng trong việc thu nhỏ các fluxgates. Fluxgates sử dụng công nghệ MEMS có các đặc điểm tuyệt vời như kích thước nhỏ, giá thấp, tích hợp cao và kết hợp cao, và đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Trong tương lai, MEMS fluxgates cần tối ưu hóa hơn nữa cấu trúc của chúng, Quy trình sản xuất, vật liệu lõi từ, và kết hợp mạch để thu được đầu dò có độ nhạy cao hơn, tiếng ồn thấp hơn, và phù hợp hơn về cấu trúc. Hiện tại, công nghệ cảm biến thông lượng hai chiều dựa trên công nghệ MEMS đã khá trưởng thành. Người ta tin rằng với sự phát triển của công nghệ MEMS, cảm biến cổng thông lượng ba trục MEMS tích hợp sẽ không còn xa nữa.