專利名稱：多變量磁敏傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁敏傳感器，具體說(shuō)是一種多變量磁敏傳感器，屬于磁電傳感器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
傳感器是獲取信息的工具，它涉及整個(gè)科學(xué)技術(shù)和日常生活的各個(gè)領(lǐng)域，是現(xiàn)代信息技術(shù)的重要支柱技術(shù)之一。磁場(chǎng)的變化會(huì)導(dǎo)致某些物理量的變化，磁場(chǎng)所能誘導(dǎo)的物理變量常見的有幾何尺寸(即磁致伸縮效應(yīng))、直流電阻(巨磁電阻效應(yīng))、或端電壓(磁電效應(yīng)，或霍爾效應(yīng))等。但也可能是電感，電容或交流電阻等。通過(guò)檢測(cè)磁場(chǎng)變化導(dǎo)致的某些物理量的變化，從而感知磁擾動(dòng)(磁場(chǎng)變化)現(xiàn)象存在的傳感器稱為磁敏傳感器。
已有的磁敏傳感器主要有以下四類1)霍爾傳感器，2)直流磁電阻傳感器，3)磁電效應(yīng)傳感器，4)動(dòng)圈式磁電傳感器。霍爾效應(yīng)傳感器的效應(yīng)微弱，低場(chǎng)下難以檢測(cè)，通常用在強(qiáng)磁場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域；而磁敏電阻傳感器目前主要是直流的，不可能同時(shí)感生出磁電感或磁電容，并且已有的磁電阻材料造價(jià)昂貴。低成本的磁電阻材料尚在探索之中。磁電式傳感器的工作原理主要是利用磁電效應(yīng)，即磁場(chǎng)誘導(dǎo)的介電極化。這類傳感器雖說(shuō)用途廣泛，但目前還在完善之中。上述磁敏傳感器存在的共同缺陷是，通過(guò)對(duì)單一的某個(gè)物理參數(shù)的檢測(cè)來(lái)反應(yīng)磁場(chǎng)的存在和變化，由于外界磁擾動(dòng)是千變?nèi)f化的，而各物理量的應(yīng)變會(huì)有所不同，因此對(duì)不同檢測(cè)對(duì)象的檢測(cè)精度難以保證，甚至?xí)霈F(xiàn)漏檢的現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題，在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種對(duì)交流磁電阻效應(yīng)、磁(致變)電感效應(yīng)、磁(致變)電容效應(yīng)及磁阻抗效應(yīng)均有感應(yīng)的多變量磁敏傳感器。
本實(shí)用新型多變量磁敏傳感器，由探頭和交流電橋構(gòu)成；其特征是所述探頭是以軟磁材料鎳鋅鐵氧體為磁芯繞一線圈，在磁芯的一端加一偏置磁場(chǎng)；線圈兩端接交流電橋。由于偏置磁場(chǎng)的存在，線圈系統(tǒng)的等效電阻，電感，電容和阻抗隨之變化，從而產(chǎn)生磁電阻效應(yīng)，磁電感效應(yīng)，磁電容效應(yīng)及磁阻抗效應(yīng)。當(dāng)受到外磁場(chǎng)擾動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)的交流電阻，電感，電容和交流阻抗將呈一非線性變化，從而感知磁擾動(dòng)的存在。
本實(shí)用新型多變量磁敏傳感器，高度靈敏、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便，成本低廉?？梢詰?yīng)用于弱磁場(chǎng)探測(cè)、直流電路過(guò)流保護(hù)、制做成角速度或角位移傳感器、金屬探測(cè)，金屬膜測(cè)厚，等眾多領(lǐng)域。

圖1為本實(shí)用新型多變量磁敏傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例如圖1所示，多變量磁敏傳感器，由探頭、和交流電橋構(gòu)成；所述探頭是以鎳鋅鐵氧體為磁芯1，磁芯上繞一線圈2，在磁芯的一端加一偏置磁場(chǎng)3；線圈兩端接交流電橋5。
利用溶膠-凝膠法獲得軟磁材料鎳鋅鐵氧體的前驅(qū)粉體，通過(guò)壓片，燒結(jié)，然后加工成所需要的形狀。以鐵氧體為磁芯繞制線圈，配以偏置磁場(chǎng)，并將整個(gè)系統(tǒng)封裝進(jìn)無(wú)磁性外殼4內(nèi)，這就組成了一個(gè)探頭。再在該線圈的兩端施加一個(gè)交流信號(hào)，則線圈系統(tǒng)將產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，其等效電阻，電感，電容及阻抗也將發(fā)生變化，從而又同時(shí)形成交流磁電阻效應(yīng)、磁電感效應(yīng)、磁電容效應(yīng)及磁阻抗效應(yīng)。而且不同信號(hào)頻率情況下，變化的情況也不一樣。
另外，根據(jù)渦流損耗的非線性特征，在傳感器的感應(yīng)面配置適當(dāng)?shù)某跏紦p耗后，可以得到在一定厚度范圍內(nèi)線性很好的金屬膜測(cè)厚傳感器。
權(quán)利要求1.多變量磁敏傳感器，由探頭、和交流電橋構(gòu)成；其特征是所述探頭是以鎳鋅鐵氧體為磁芯(1)，磁芯上繞一線圈(2)，在磁芯的一端加一偏置磁場(chǎng)(3)；線圈兩端接交流電橋(5)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多變量磁敏傳感器，由探頭、和交流電橋構(gòu)成；所述探頭是以鎳鋅鐵氧體為磁芯1，磁芯上繞一線圈2，在磁芯的一端加一偏置磁場(chǎng)3；線圈兩端接交流電橋5。該傳感器高度靈敏、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作方便，成本低廉?？梢詰?yīng)用于弱磁場(chǎng)探測(cè)、直流電路過(guò)流保護(hù)、制做成角速度或角位移傳感器、金屬探測(cè)，金屬膜測(cè)厚等眾多領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01R27/02GK201035100SQ20072003661
公開日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月6日
發(fā)明者榮曉芳, 寧 張 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)