基于巨磁阻抗效应的生物磁敏传感器技术

巨磁阻抗(GMI)生物传感器是基于一些非晶磁性材料的高灵敏巨磁阻抗效应的一类新型生物传感器,具有灵敏度高、稳定性好等特点,发展前景广阔.该文对巨磁阻抗生物传感器的工作原理、研究现状和应用前景进行了概述.     

巨磁阻抗磁传感器研究进展

巨磁阻抗效应是指材料的交流阻抗在外加直流磁场的作用下发生显著变化的现象,利用该效应研制的巨磁阻抗磁传感器具有灵敏度高、体积小和功耗低等特点,具有巨大的应用前景.分析了巨磁阻抗磁传感器的研究现状,重点介绍了磁场传感器、电流传感器和生物传感器的工作原理和特性,并指出了其目前存在的问题和发展趋势.     

基于巨磁阻抗效应的微磁传感器研制

分析了巨磁阻抗敏感材料CoFeSiB非晶丝的特性,研制了磁传感器的硬件系统并对其进行了标定.试验表明:基于巨磁阻抗效应的新型微磁传感器具有灵敏度高、饱和磁场低、响应快和稳定性好等优点,具有较好的应用前景.     

新型巨磁阻抗传感器的特性研究

研究了非线性非对角化GMI传感器的信号拾取线圈参数对传感器灵敏度的影响.这些参数包括线圈的长度,线圈的直径,线圈的匝数以及线圈所用漆包线直径.结果显示传感器灵敏度正比于驱动频率和线圈匝数,同时线径变小和线圈直径变小有利于提高灵敏度.使用1 000匝的线圈时获得了最佳效果,该传感器测量范围在±400 A/m,灵敏度为3.518×10-2V/Am-1,分辨率为10-7 A/m,可在室温至150℃间正常工作,显示了其在弱磁测量上的巨大潜力.实验结果利用法拉第定律和线圈参数得以解释.     

非晶纳米晶带材巨磁阻抗磁传感器特性分析

利用非晶纳米晶带材的巨磁阻抗(GMI)效应制备一种磁传感器,在输出最大值的特定频率下,研究与带材轴线平行和垂直方向磁场的输出特性.研究表明:在10.5 MHz附近的激励频率作用下,传感器输出取得最大值;传感器对平行磁场有一段高灵敏的线性工作区间,对垂直磁场不响应;纳米晶带材GMI磁传感器的灵敏度高达0.669 1 V/Oe,优于非晶带材制备器件的灵敏度0.1483 V/Oe.     

基于CoFeNbSiB非晶丝巨磁阻抗效应的新型磁传感器

本文利用CoFeNbSiB非晶丝的巨磁阻抗（GMI）效应制作了一种新型微磁场传感器。该传感器尺寸小,灵敏度高,反应速度快,且不需要预热。文章中具体介绍了非晶丝的特性、传感器的硬件及软件设计。     

高灵敏巨磁阻抗小型磁传感器研制

利用单辊快淬法制备了CoFeNiSiB非晶薄带,经过400 A/mm2电流密度、20 ms脉冲间隔条件下的脉冲退火后具有较好的弱磁场灵敏性能.以该带材为磁敏材料,基于纵向驱动方式研制了一种巨磁阻抗(GMI)磁传感器,该磁传感器尺寸小、灵敏度高、频率响应好,±0.05 mT弱磁场范围内灵敏度可达到44.15 V/mT,在高灵敏度小型磁传感器领域具有较大的应用潜力.     

低温漂巨磁阻抗磁敏开关的设计

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄带在540℃下17.8 MPa拉应力退火后具有宽平台和陡峻下降沿的巨磁阻抗特性,据此研制了一款新型磁敏开关.文中介绍了磁敏材料的GMI特性及磁敏开关的电路设计原理,对磁敏开关的磁场和温度特性进行了测试,结果表明:该磁敏开关的重复性好,迟滞误差小,温漂低.     

基于非晶合金非对称巨磁阻抗效应的磁传感器设计

以CoFeNiSiB非晶合金薄带为敏感材料,测试分析了其软磁性能,经空气中磁场退火热处理,获得了较好的非对称巨磁阻抗效应(AGMI).以磁场退火处理后的非晶合金薄带为敏感元件,设计了AGMI磁传感器,并对其性能进行了开环和闭环测试.测试结果表明,开环条件下该传感器表现出较高的灵敏度;闭环条件下则表现出更好的线性度和更宽...     

基于巨磁阻抗传感器的心磁信号检测的研究

针对心磁图仪诊断技术在临床上的普及需求和心磁图检查费用高昂的矛盾现状,提出了一种基于巨磁阻抗传感器的心磁信号采集和信号处理方法。该方法依据心磁信号和心电信号的相关性,通过以巨磁阻抗传感器为核心的数据采集电路,同步采集两种信号,并根据功率谱密度分析结果,自动调整带通滤波器的参数,使其能自适应跟踪心电信号的频率,滤除噪声信号,最后取得心磁信号。通过实验证明了该方案可在常温下准确测得心磁信号,且设备维护成本低,操作简单易行。     

Giant magnetoimpedance effect of multilayered structure(F/SiO_2)_3/Ag/(SiO_2/F)_3 films deposited in a longitudinal magnetic field

The soft magnetic properties and giant magnetoimpedance(GMI) effect of the multilayered structure(F/SiO2)3/Ag/(SiO2/F)3(F≡Fe71.5Cu1Cr2.5V4Si12B9) films,which were prepared by radio frequency sputtering without and with a longitudinal magnetic field of about 72 kA/m,are studied.The results show that the GMI effect almost cannot be detected in the samples deposited without field,whereas,a longitudinal magnetic field applied during deposition process obviously optimizes the soft magnetic properties of the film...     

一种新型磁阻式传感器在漏磁检测中的应用

与传统的磁性传感器相比,巨磁阻传感器具有灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、体积小、价格低等优点。随着纳米技术的发展,巨磁阻传感器必将成为这些传统磁性传感器的替代品。介绍了巨磁阻传感器的原理及其在缺陷漏磁信号检测中的应用,表明采用巨磁阻传感器的检测系统可以检测到管道壁上的微小缺陷。     

基于非晶带巨磁阻抗效应的新型弱磁场传感器

利用短时矩形脉冲电流对近零磁致伸缩系数钴基非晶态合金带进行退火处理,得到约114%的巨磁阻抗变化率.同时利用CMOS多谐振荡电路产生窄脉冲电流序列对前面处理过的非晶带进行激励,制作成灵敏度高、稳定性好、功耗低的弱磁场传感器.对传感器的工作原理进行了分析,并设计了信号处理电路.该传感器可应用于对弱磁场的检测.     

巨磁电阻效应的研究与应用

巨磁电阻效应位居当前凝聚态物理研究热点中的首位，因此得到了国内外研究人员的广泛重视。本文首先阐述巨磁电阻效应的作用机理及研究现状，进而对其应用进行综述，深人分析了几种巨磁电阻传感器的特性、工作原理、应用领域及存在问题，最后对巨磁电阻传感器的应用前景进行了展望。     

一种提高不同类型指纹传感器匹配性能方法的研究

指纹传感器规格繁多,原理和设计各不相同,产品之间并不能兼容和协作,这导致了不同类型传感器的系统匹配性能大大降低。提出一种融合两类常用的指纹传感器(光学和电容传感器)的方法来提高系统的匹配性能。两类传感器分别采集两幅图像后通过预处理程序提取细节点后分别与模板指纹相匹配,得到2个匹配分数,然后,将这2个匹配分数通过融合规则得到最后的匹配分数,通过与单一传感器性能比较表明:融合后的结果对系统的性能有了很大的提高。     

针对不同类型热敏MEMS器件的高性能前置放大器设计

针对不同应用的热敏MEMS器件的界面电路设计高性能放大器,提出建立与CMOS工艺兼容的热敏MEMS器件前置放大器的IP库的概念。通过提取相关热敏器件的典型参数,设计低功耗、低噪声且分别符合精度和速度等特殊要求的前置放大器,对3种不同结构的放大器进行分析研究,并利用Cadence软件,基于CSMC 0.5μm标准CMOS工艺库进行设计仿真。仿真结果表明:3种不同结构的放大器可以用于相应性能要求的热敏MEMS器件中。     

差动电容式传感器的高精度测量技术研究

针对差动电容式传感器的电容值变化过于微弱难于实现直接测量的特点,引入了电容比测量方法间接地实现了对电容值变化规律的测量.通过智能差动电容式测量模块的研制,把多种实用化技术手段应用到测量电路设计中,确保测值结果的高精度和高可靠性.测量模块的实际测量效果经相关实验得到了有效的验证.     

磁致伸缩非晶合金双层结构传感器研究进展

介绍了磁性非晶合金材料及其在传感器中的应用现状。通过分析基于磁致伸缩非晶合金的双层结构及其制作工艺与传感原理,重点介绍了接触型和非接触型传感结构在加速度、位移、位置、曲率和温度传感方面的应用成果和最新进展,讨论了目前研究中存在的一些问题和未来磁性非晶合金和磁致伸缩非晶合金双层结构传感器的发展趋势。