GMI磁传感器内部灵敏度与噪声特性研究

建立了非晶带GMI敏感元件的灵敏度和噪声理论模型,计算了其灵敏度和磁噪声在不同易轴方向和外磁场应用条件下的响应特性.通过改变易轴方向、外磁场及直流偏置场对非晶带敏感元件进行了优化,其内部磁噪声达到了fT/(√HZ)水平.分析了内部灵敏度、工作点和磁噪声水平对GMI磁传感器性能的影响,结果表明,在GMI磁传感器设计时,应...     

一种新型的纳米巨磁阻抗磁敏传感器

主要介绍纳米微晶材料的巨磁阻抗效应及利用该效应研制的一种新型的磁敏传感器.它以脉冲频率的方式作为输出结果,与传统的磁敏传感器相比,具有高灵敏度、便于数字化测量等优点,在地磁测量、磁航向等方面有良好的应用前景.     

玻璃包覆钴基非晶丝巨磁阻抗效应

本文讨论了长度对玻璃包覆钴基非晶丝巨磁阻抗效应的影响.通过测量不同频率下(0.1～1MHz)以及不同长度样品的巨磁阻抗效应,结果表明,长度对玻璃包覆钴基非晶丝巨磁阻抗效应有显著影响.通过计算样品的环向磁导率,发现样品的磁畴结构和饱和磁化后的退磁场影响着环向磁导率变化大小.没有加入恒定磁场时,特殊的磁畴结构决定了不同长度样品的环向磁导率近似相等.饱和磁化后,较长的样品的环向磁导率较小,其环向磁导率的变化较大,从而导致相应的巨磁阻抗效应增强.     

非晶带巨磁阻抗效应磁场测量仪

利用退火处理后的Co66.3Fe3.7Si12B18非晶带作为敏感元件,研制出一种基于非晶带巨磁阻抗效应的磁场测量仪。设计了传感器的信号处理电路及测量仪的硬件电路,并给出实验结果。实验表明,该测量仪能够检测-260—+260A/m范围内的微弱磁场,可应用于地球磁场、环境磁场等微弱磁场检测领域。     

巨磁阻抗效应的非对称特性

巨磁阻抗效应的应用需要传感器具有好的线性度和高的灵敏度,实现非对称巨磁阻抗效应可以使传感器在零场附近提高灵敏度和改善线性度.本文对近年来非对称巨磁阻抗效应的研究进展进行了综述,并分析了其产生的机理.     

钴基软磁非晶合金的巨磁阻抗效应研究进展

介绍了钴基软磁非晶合金丝与薄带的制备方法,重点讨论了频率、磁各向异性等因素对巨磁阻抗效应的影响.对非晶合金的巨磁阻抗效应传感器的应用进行了展望.     

非晶FeSiB薄膜中的巨磁阻抗效应

采用射频溅射法在三组不同溅射条件下制备了ＦｅＳｉＢ薄膜。测量了溅射薄的磁滞回线，并利用ＨＰ４１９４Ａ阻抗分析仪，在１－４０ＨＭｚ频率范围内研究了样品的巨磁阻抗效应。     

软磁薄带巨磁阻抗效应的数值分析

利用磁畴壁移动模型以纳米晶软磁合金Ｆｅ７３．５Ｃｕ１Ｎｂ３Ｓｉ１３．５Ｂ９为例对软磁薄带中的巨磁阻抗效应进行了数值分析，结果发现不同的磁导率机制并不能显著发迹巨巨磁阻抗效的大小仅由磁导率对外加磁场的敏感性决定，从趋肤深度的角度讨论了巨磁阻抗效应的频率特性。     

低温应力退火Fe基合金薄带巨磁阻抗特性的研究

通过同步辐射X射线衍射技术,观测Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带经过不同温度和不同应力退火60 min后样品的微观结构,利用HP4294A型阻抗分析仪测量相应样品的巨磁阻抗比与磁各向异性。研究结果表明,在450℃下施加不同应力退火的样品仍然处于非晶结构状态,并且在应力为112.1 MPa的条件下产生优异的磁性能,样品的最大巨磁阻抗比达到了1818.7%,是自由退火条件下最大巨磁阻抗比的1.9倍,同时能够改变巨磁阻抗曲线的形状,使Fe基合金薄带的巨磁阻抗曲线具有宽线性的特性。对实验数据进行拟合后发现,样品的最大巨磁阻抗比和磁各向异性场与外加应力都具有线性关系,磁感灵敏度与外加应力具有负指数关系。通过探究发现具有非晶结构的Fe基合金薄带的磁学性能对应力敏感,可以作为研究非晶纳米晶合金材料应力敏感问题的另一个新方向。     

FeSiB薄膜的巨磁阻抗和应力阻抗效应研究

软磁材料中存在巨磁阻抗 (giantmagneto impedance ,GMI)效应以及与之相同来源的应力阻抗 (stress impedance ,SI)效应 ,利用这两种效应可以制成具有高灵敏度的微型化的磁场和应力 应变传感器。本文基于传感器的实际应用 ,对图形化的、较大磁致伸缩的FeSiB单层和多层薄膜的巨磁阻抗和应力阻抗效应中频率和退火的影响进行了研究。结果表明 ,对于两种效应 ,经过退火处理的单层和多层膜均可在较低的频率下得到较高的灵敏度 ,而多层膜中的应力阻抗效应将为新型高灵敏传感器的设计和研制开辟一条崭新的途径     

复合结构丝的非对称巨磁阻抗效应研究

采用磁控溅射法制备了Ni80Fe20/Fe50Mn50/Ni80Fe20/Cu复合结构丝,研究了外层Ni80Fe20厚度、驱动电流大小及频率等变化对非对称巨磁阻抗(AGMI)效应的影响。实验结果表明,随着外层Ni80Fe20厚度增加,铁磁-反铁磁的交换耦合作用呈现逐渐减小的变化规律。固定内层Ni80Fe20、Fe50Mn50、Cu厚度分别为0.85、0.5和30μm,外层Ni80 Fe20厚度为1.72μm,驱动电流为10mA,频率为1MHz左右,AGMI效应最明显。     

玻璃包覆钴基非晶丝巨磁阻抗的长度效应

通过测量长度不同的玻璃包覆钴基非晶丝在频率为100kHz时的GMI值,近似计算出玻璃包覆钴基非晶丝的圆周磁导率.玻璃包覆钴基非晶丝圆周磁导率下降随着长度增加而变得剧烈,导致GMI变化更剧烈.利用玻璃包覆钴基非晶丝的磁畴模型,分析不同长度时玻璃包覆钴基非晶丝的磁化过程,合理解释了GMI效应随玻璃包覆钴基非晶丝长度增加而明显的现象.     

A high-sensitivity scanning magnetometer based on the giant magneto-impedance effect for measuring local magnetic fields of corrosion currents

Technical Physics Letters - The design, main characteristics, and specific features of a new high-sensitivity magnetometer based on the giant magneto-impedance (GMI) effect in amorphous...     

FeCuNbSiB多层膜的磁化特性与巨磁阻抗效应

用射频磁控溅射法制备了FeCuNbSiB多层膜,制备态样品的GMI效应在驱动电流频率为12MHz时达到最大,为44．3％。利用复数磁导率和等效电路讨论了该多层膜的磁化过程,及与GMI效应的关系。外加直流磁场抑制磁畴运动,在等效电路中与抵消并联电路相关。样品磁化的特征弛豫频率在12MHz左右,与出现最大磁阻抗变化的频率接近。     

铁基纳米微晶玻璃包裹丝的软磁性能及巨磁阻抗效应

采用高频感应加热熔融拉引法制备Fe73.0Cu1.0Nb1.5V2.0Si13.5B9.0玻璃包裹合金非晶细丝，经不同温度下退火处理得到玻璃包裹纳米微晶丝，并对其软磁性能及其巨磁阻抗效应的特点进行了研究。结果表明，样品在退火温度为540～570℃时具有最佳软磁性能，并在570℃得到最大磁阻抗变化为253％．是目前国际同类材料的玻璃包裹丝中观察到的最大值。     

Design principle for sensing coil of fiber-optic current sensor based on geometric rotation effect

The design principle exploiting the geometric rotation effect for the sensing coil of the fiber-optic current sensor (FOCS) on the basis of the polarization-rotated reflection interferometer is investigated. The sensing coil is formed by winding the low birefringence single-mode optical fiber in a toroidal spiral. The effects of the linear birefringence on the scale factor of the sensor can be suppressed with the reciprocal circular birefringence by appropriately designing the geometric parameters of the sensing coil. When the rated current is 1200 A(rms), the designed sensing coil can ensure the scale factor error of the sensor to satisfy the requirements of the 0.2 S class specified in IEC60044-8 over a temperature range from -40 °C to 60 °C.     

CoP／Insulator／BeCu混联共振型巨磁阻抗效应的研究

采用化学镀的方法制备了CoP/insulator/BeCu复合结构丝,对样品进行电流退火热处理.通过自构建一定的回路,样品分别在频率为60.0MHz时出现了80.0%的LCR类并联共振和79.6MHz时出现了793.1%的LCR类串联共振.根据混联共振样品的特征建立了等效回路模型,利用模型对样品的混联共振型巨磁阻抗效应机理以及共振频率点的位置进行分析,理论与实验值吻合得较好.     

化学镀CoP/Insulator/BeCu复合结构丝的巨磁阻抗效应研究

采用含复合络合剂的碱性镀液,改变镀液配方组分和工艺条件在绝缘层上合成软磁性良好的CoP合金镀层,制备出CoP/Insulator/BeCu复合结构的巨磁阻抗效应材料.样品采用电流退火进行焦耳热处理.电流退火后,在较低频率下观察到显著的磁阻抗效应,在97kHz时最大磁阻抗效应为991%,磁场灵敏度高达2.78%/(A·m-1);在3kHz～30MHz的频率范围内,磁阻抗比率都在50%以上,具有很宽的频率应用范围.利用复数磁导率探讨材料的磁化特性,发现有效磁导率实部和虚部的频率特性在退火后发生了很大变化.     

High-resolution position sensor based on two sensing elements

A high-resolution optical position sensor based on two sensing elements is described. The important system nonlinearities and error sources are identified, and correction methods are presented. An autozeroing scheme is employed to obtain an accurate center point and to reduce the effects of temperature variations and component tolerances on the overall system. The predicted results are verified experimentally using commercial parts