CoFe涂层对非晶薄带GMI效应的影响

上制备不同厚度的CoFe薄膜层,观察其巨磁阻抗(GMI)效应在120 kHz~3 MHz频率范围内随外加磁场的变化。实验结果显示,在Co基非晶薄带上涂覆CoFe薄膜,可提高薄带的GMI效应。研究发现,当趋肤效应显著时材料表面粗糙度对GMI效应有较大影响。通过在Co基非晶薄带表面镀膜的方式降低样品表面粗糙度,减小表面退磁场的影响,并闭合样品磁通回路,从而提高样品GMI效应。     

GMI传感器的设计与性能分析

通过分析传感器工作原理,利用Co基非晶丝的巨磁阻抗(GMI)效应设计了传感器电路.选用晶振和反向器74HC04D产生频率为10MHz的脉冲电流激励,通过偏置和反馈提高了传感器的线性度和测量范围.该传感器具有灵尺寸小、灵敏度高、非接触、稳定性好等优点,可用于弱磁探测领域,如电路板的在线检测.     

激励电流对CoFeSiB非晶带GMI效应的影响

利用脉冲电流对Co基非晶带进行退火处理,研究了激励电流频率和幅值对非晶带巨磁阻抗(GMI)效应的影响。结果表明:该非晶带的特征频率为1.4MHz,磁场灵敏度Q在约1MHz下达到最大值1.46%/(A·m–1)。激励电流幅值增加,可以提高GMI变化率的最大值(ZGMI)max,磁场灵敏度却在激励电流幅值为7mA左右时达到最大值2.13%/(A·m–1)。     

关于光纤传感器测弱磁场的最高分辨率问题

本文根据实测的数据,采用较严格的分析方法,详细讨论了光纤传感器测弱磁场可达到的最高分辨率问题。     

非晶丝MI效应磁场方位角测量系统

本文利用双轴MI效应设计并制作了一种磁场方位角测量系统。分析了尖脉冲电流激励下MI效应,并设计CMOS多谐振荡电路产生尖脉冲电流对非晶丝激励,制作成灵敏度高、稳定性好、功耗低的磁场传感器。利用LabVIEW软件,方便地实现磁场方位角的计算以及数字化显示。     

光纤弱磁场传感器闭环反馈电路稳定性研究

Michelson干涉型光纤磁场传感器具有极高的灵敏度,因此相应的驱动、控制与检测电路必须具有高度稳定性.采用闭环反馈电路,可使系统从环境大噪声中提取出微弱的信号.研究并设计的闭环反馈电路系统具有非常好的稳定性,能探测到nT量级的微弱磁场,在1 Hz时整个系统只有10 μV/ Hz的低噪声特性.     

软磁非晶丝巨磁阻抗效应传感器研究进展与应用

基于软磁非晶丝巨磁阻抗效应(GMI)的传感器是近年来磁传感器领域的研究热点之一.非晶丝具有良好的软磁特性:如低电阻率、高磁导率、高饱和磁感应强度、低矫顽力、低损耗以及特殊的磁畴结构等,利用其GMI效应制成磁传感器,其突出优点是微型化、高灵敏度、快速响应、高温度稳定性和低功耗.本文讨论了软磁非晶丝巨磁阻抗效应的机理,叙述了非晶丝GMI传感器的研究进展,着重对敏感材料性能及制备、GMI器件结构形式、传感电路等作了介绍,并指出了GMI目前存在的问题及将来的发展趋势.最后对GMI的应用作了展望.     

基于霍尔效应弱磁场测量装置的研制与应用

为了解决弱磁场强度测量困难的问题,基于霍尔效应开发了以线性霍尔元件为探头弱磁场测量装置。对磁场测量装置各部分电路模块进行了详细设计,并结合矩形线圈磁场分布特征进行了实测值与仿真理论值的对比分析。结果表明,测量结果与理论值具有较好的拟合程度,该装置测量精度为0.01 m T,测量范围为±10 m T,最大测量误差为0.29 m T,具有测量精度高、操作简单方便、设计成本低等优点,可应用于各类线圈弱磁场强度的检测及逐点测量实验中。     

用于磁场传感器中感测元件的带状非晶和纳米晶铁镍锆硼合金

本文对磁通门型高灵敏度磁场传感器中用于感测元件的一种很有潜力的新型材料——Fe81-xNixZr7B12（X=20，30，40）熔融态合金进行了研究。与一般的磁强计用感测材料相比，使用非晶和纳米晶Fe41Ni40Zr7B12合金，其灵敏度提高了大约60％。同时，这种材料的使用也拓宽了仪器的工作温度范围。     

新型非晶磁芯巨磁阻抗效应弱电流传感器

近零磁致伸缩系数的Co66.3Fe3.7Si12B18非晶薄带卷制成环形磁芯,在2kA/m横向磁场作用下,用密度为25A／mm^2的脉冲电流退火30s后作为敏感元件,提出了一种利用巨磁阻抗效应制作的新型非接触弱电流传感器。磁芯采用高频脉冲电流励磁,信号处理电路由峰值检波、低通滤波及差动电路构成。分析了传感器的工作原理,对传感器信号处理电路进行了参数设计计算,对测量结果进行了分析。通过对电路参数的优化,提高了传感器的分辨力、线性度及灵敏度。     

基于硅桥结构的MEMS磁场传感器

提出了一种基于硅桥结构的MEMS磁场传感器结构。其结构由制作在硅桥敏感膜表面的惠斯通电桥和在膜中间沾上铁磁体制成。当传感器处于磁场中时,铁磁体在外磁场中磁化产生磁力,磁力会使硅敏感膜弯曲从而引起压阻改变进而使惠斯通电桥产生电压输出以达到测量磁场的目的。文章通过有限元软件仿真对铁磁体的尺寸进行了优化。实验结果和理论结果较接近。实验测得该传感器最大灵敏度为48mV/T,分辨率为160μT,该传感器可以用来进行强磁场的测量。实验结果结果表明:传感器的重复性和动态响应时间分别约为0.66%和150ms。     

MEMS magnetic field sensor based on silicon bridge structure

A MEMS piezoresistive magnetic field sensor based on a silicon bridge structure has been simulated and tested.The sensor consists of a silicon sensitivity diaphragm embedded with a piezoresistive Wheatstone bridge,and a ferromagnetic magnet adhered to the sensitivity diaphragm.When the sensor is subjected to an external magnetic field, the magnetic force bends the silicon sensitivity diaphragm,producing stress and resistors change of the Wheatstone bridge and the output voltage of the sensor.Good agreeme...     

基于磁流体和无芯光纤的磁场传感器

用无芯光纤(NCF)作为单模-多模-单模(SMS)结构中的多模光波导,并将其浸没在密封于毛细管内的磁流体(MF)中,形成了一种新型的全光纤化磁场传感器。传感器可利用磁场变化时其透射谱中谷值波长的移动或峰值波长处的透射率变化对相应的磁场变化进行测量。完成了传感器的制作并进行了实验研究,在传感器长约9cm时,实验得到的磁场灵敏度分别达到了78pm/Oe和0.129dB/Oe。除了作为磁场传感器,本文装置还可以用来作为磁控可调光衰减器或光调制器。     

基于磁流体的一维光子晶体磁场传感器的研究

基于磁流体的折射率对外加变化磁场的敏感特性,提出将磁流体作为缺陷层引入到一维光子晶体中实现磁场传感。由于缺陷的存在,使得光子晶体的透射谱中产生缺陷峰。该传感器可通过测量磁场变化时光子晶体缺陷模波长的移动对相应的磁场进行测量。利用传输矩阵法对不同结构参数下,缺陷模波长随在外加磁场的变化进行了模拟计算,为实际磁场传感器的设计提供了理论参考。     

弱磁场中向列相液晶TEB30A薄膜自衍射现象研究

采用1.5 mW低功率的He-Ne激光(632.8 nm)正入射向列相液晶TEB30A薄膜,研究向列相液晶TEB30A薄膜在不同强度的弱磁场(0、0.4649、0.5062和0.5185 T)中的远场衍射特性。实验结果表明,向列相液晶TEB30A薄膜在4种不同强度的弱磁场(0,0.4649,0.5062和0.5185 T)中都能产生远场衍射。衍射图样会随磁场强度的增加而发生明显的变化。衍射环的数目增加,衍射环宽度变宽,衍射场向外拓展。当磁场强度为0.5062 T时,衍射环上出现了近似相互平行的干涉直条纹。当磁场强度达到0.5185 T时,干涉直条纹更加明显的趋于平行。在弱磁场的作用下,激光束在远场的散度变得明显。基于Kirchhoff-Fraunhofer衍射积分原理的理论模拟结果表明,当激光通过处在弱磁场中的向列相液晶TEB30A薄膜时,横向非线性相移会增大。随着弱磁场强度由0 T增加到0.5185 T,非线性相移也由4 π增加到20 π。弱磁场引起样品非线性相移增大,导致其远场衍射图样发生了变化。远场衍射光强图样的变化也是透射光能量分布的改变,因此,可将弱磁场调控向列相液晶这一技术应用于磁控光开关及光限幅等领域。     

Printable ammonia sensor based on organic field effect transistor

We report an organic field-effect transistor (OFET)-based sensor made from printable materials with an unusually high sensitivity of 0.5 ppm v/v for ammonia and with limit of detection on the order of 0.1 ppm v/v. The device developed has a polyethylene terephthalate (PET) substrate, bottom contacts, and poly (3,3^?$3\text{,}{3}^{?}$-didodecylquaterthiophene) (PQT-12) cast from 4 mg/mL cholorobenzene solution as active semiconductor. The fabrication process is simplified by replacing the gate electrode and dielectric deposition steps with the introduction of static charges on the back surface of the PET substrate by corona charging, a procedure that is adaptable to roll-to-roll processing. Hydrophobic polymers applied to the back surface stabilize this charge, providing evidence for their activity at that location. In the proposed sensor, these static charges are used as a static gate, reducing the OFET architecture to a chemiresistor. The sensor is selective for ammonia over common organic solvent vapors, and the response is generally reversible. The device also demonstrates memory behavior required for dosimetric sensors when kept at low temperature (4 °C to −30 °C). A converse response from an n-channel semiconductor is also reported.     

基于磁流体的LPFG磁场传感器的温度特性

对基于磁流体的长周期光纤光栅磁场传感方案的温度特性进行了理论研究和数值模拟。仿真结果表明,外界温度的变化会使长周期光纤光栅耦合的谐振波长发生漂移,同时改变磁流体的折射率,进而影响磁场测量的精度,对基于磁流体的长周期光纤光栅磁场传感器的实际应用方面有一定的意义。