本發(fā)明涉及腦機接口技術(shù)研究實驗的生物磁信號采集裝置，具體涉及一種基于pcb的gmi傳感器探頭及其制備方法。

背景技術(shù)：

在磁測量領(lǐng)域中，gmi磁傳感器因其較寬的測量范圍、較高的極限靈敏度以及其方便易用而廣受關(guān)注。gmi效應(yīng)就是當(dāng)軟磁性材料(多為co基非晶和fe基納米晶)的絲或條帶通以交流電流iac時，材料兩端感生的交流電壓uw隨著絲縱向所加的外磁場hex的變化而靈敏變化的現(xiàn)象，其實質(zhì)是非晶材料自身的阻抗隨外加磁場的靈敏變化。通過信號采集線圈，我們可以將阻抗值轉(zhuǎn)化為電壓值，從而實現(xiàn)對外磁場hex的測量。在這一過程中，采集線圈的匝數(shù)和距離非晶絲的距離（繞徑），是影響傳感器靈敏度等關(guān)鍵性能指標(biāo)的重要因素。

如圖1所示，傳統(tǒng)的探頭設(shè)計方案將信號拾取線圈（參見圖1中的③-④）緊密繞置于非晶絲（參見圖1中的①-②）的四周，非晶絲本身是一種只有幾十微米直徑的柔軟細(xì)絲，將線圈繞置于非晶絲四周的方案，線圈的匝數(shù)和繞徑受非晶絲物理材質(zhì)的限制，往往需要復(fù)雜的加工工藝和很高的加工成本，才能獲得理想的效果。不僅費時費力，而且很難保證線圈匝數(shù)和繞徑的穩(wěn)定性。如何在有限的加工能力和成本下獲得穩(wěn)定匝數(shù)、繞徑的信號拾取線圈，需要對探頭尤其是線圈的繞線方式進(jìn)行一個新的設(shè)計。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種工藝簡單且穩(wěn)定、加工工藝成熟簡單、成本低廉、應(yīng)用靈活方便的基于pcb的gmi傳感器探頭及其制備方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一方面，本發(fā)明提供一種基于pcb的gmi傳感器探頭，包括pcb板和信號拾取線圈，所述pcb板上設(shè)有蝕刻形成的凹槽，所述凹槽中設(shè)有非晶絲，且所述pcb板上位于凹槽的兩側(cè)各設(shè)有一排過孔，所述信號拾取線圈由導(dǎo)線依次穿過過孔在pcb板的正反面交替繞行形成。

優(yōu)選地，所述pcb板的兩側(cè)設(shè)有用于連接驅(qū)動信號的郵票孔，所述非晶絲兩端分別與郵票孔相連。

優(yōu)選地，所述pcb板為雙層pcb板。

另一方面，本發(fā)明還提供基于pcb的gmi傳感器探頭的制備方法，實施步驟包括：在pcb板的表面蝕刻形成的凹槽，且在凹槽中放置非晶絲，且在pcb板上位于凹槽的兩側(cè)各加工形成一排過孔；將導(dǎo)線依次穿過過孔在pcb板的正反面交替繞行形成信號拾取線圈。

本發(fā)明基于pcb的gmi傳感器探頭具有下述優(yōu)點：

1、本發(fā)明基于pcb的gmi傳感器探頭包括pcb板和信號拾取線圈，所述pcb板上設(shè)有蝕刻形成的凹槽，所述凹槽中設(shè)有非晶絲，且所述pcb板上位于凹槽的兩側(cè)各設(shè)有一排過孔，所述信號拾取線圈由導(dǎo)線依次穿過過孔在pcb板的正反面交替繞行形成，基于pcb板加工工藝實現(xiàn)，技術(shù)非常成熟，成本低廉，一旦完成加工，只需要進(jìn)行導(dǎo)線的穿行即可，具有工藝簡單且穩(wěn)定、加工工藝成熟簡單、成本低廉的優(yōu)點。

2、本發(fā)明的信號拾取線圈由導(dǎo)線依次穿過過孔在pcb板的正反面交替繞行形成，比較于圈狀線圈的繞置，線圈的匝數(shù)和繞徑，完全可以通過在pcb板上預(yù)置的過孔的數(shù)量和與非晶絲之間的距離進(jìn)行控制，具有應(yīng)用靈活方便的優(yōu)點。

本發(fā)明基于pcb的gmi傳感器探頭的制備方法為用于專門制備本發(fā)明基于pcb的gmi傳感器探頭的方法，能夠制備本發(fā)明基于pcb的gmi傳感器探頭，因此同樣也具有本發(fā)明基于pcb的gmi傳感器探頭的前述優(yōu)點，在此不再贅述。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的gmi傳感器探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例的gmi傳感器探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

如圖2所示，本實施例基于pcb的gmi傳感器探頭包括pcb板1和信號拾取線圈2，pcb板1上設(shè)有蝕刻形成的凹槽11，凹槽11中設(shè)有非晶絲3，且pcb板1上位于凹槽11的兩側(cè)各設(shè)有一排過孔12，信號拾取線圈2由導(dǎo)線依次穿過過孔12在pcb板1的正反面交替繞行形成。本實施例中，信號拾取線圈2并不是傳統(tǒng)的圈狀線圈，而是一個z字形線圈。

本實施例中，pcb板1的兩側(cè)設(shè)有用于連接驅(qū)動信號的郵票孔14，非晶絲3兩端分別與郵票孔14相連，通過上述結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了非晶絲3的封裝，確保非晶絲3連接穩(wěn)定可靠。

本實施例中，pcb板1為雙層pcb板。此外，也可以根據(jù)需要采用多層pcb板，其原理與本實施例相同，故在此不再贅述。

本實施例基于pcb的gmi傳感器探頭的制備方法的實施步驟包括：在pcb板1的表面蝕刻形成的凹槽11（數(shù)十微米直徑），且在凹槽11中放置非晶絲3，且在pcb板1上位于凹槽11的兩側(cè)各加工形成一排過孔12；將導(dǎo)線依次穿過過孔12在pcb板1的正反面交替繞行形成信號拾取線圈2。

本實施例基于pcb的gmi傳感器探頭的這種設(shè)計方案，由于基于pcb加工工藝，技術(shù)非常成熟，成本低廉。同時，信號拾取線圈2由導(dǎo)線依次穿過過孔12在pcb板1的正反面交替繞行形成，相比較于圈狀線圈的繞置，線圈的匝數(shù)和繞徑，完全可以通過在pcb板1上預(yù)置的過孔的數(shù)量和與非晶絲之間的距離進(jìn)行控制。一旦完成加工，只需要進(jìn)行導(dǎo)線的穿行即可，工藝簡單且穩(wěn)定。當(dāng)然，本實施例基于pcb的gmi傳感器探頭的缺點在于，匝數(shù)和與繞徑一旦設(shè)定就無法進(jìn)行修改，但是這個缺點可以通過預(yù)制大量不同參數(shù)的pcb板1進(jìn)行克服，這也體現(xiàn)了pcb板1的加工工藝成熟簡單、成本低廉的優(yōu)點。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于PCB的GMI傳感器探頭及其制備方法，GMI傳感器探頭包括PCB板和信號拾取線圈，所述PCB板上設(shè)有蝕刻形成的凹槽，所述凹槽中設(shè)有非晶絲，且所述PCB板上位于凹槽的兩側(cè)各設(shè)有一排過孔，所述信號拾取線圈由導(dǎo)線依次穿過過孔在PCB板的正反面交替繞行形成。制備方法的實施步驟包括：在PCB板的表面蝕刻形成的凹槽，且在凹槽中放置非晶絲，且在PCB板上位于凹槽的兩側(cè)各加工形成一排過孔；將導(dǎo)線依次穿過過孔在PCB板的正反面交替繞行形成信號拾取線圈。本發(fā)明具有工藝簡單且穩(wěn)定、加工工藝成熟簡單、成本低廉、應(yīng)用靈活方便的優(yōu)點。

技術(shù)研發(fā)人員：徐明;周宗潭;郭善磁;盧惠民;肖軍浩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.21
技術(shù)公布日：2017.10.24