0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

提出了一种扭转式微机械磁场传感器及其制备方法来解决问题

MEMS 2018-01-03 14:28 次阅读

工欲善其事,必先利其器。在全球化的今天,专利已不仅仅是创新的一种保护手段,它已成为商业战场中的利器。麦姆斯咨询倾情打造MEMS传感器以及物联网领域的专利运营平台,整合全产业链知识产权资源,积极推动知识产权保护与有效利用。磁传感器是一类常见的传感器件,广泛应用于航空航天、地质勘探、消费电子以及汽车工业等领域。据麦姆斯咨询数据,2016年,全球磁传感器市场规模为16.4亿美元,未来几年将以每年8%的速度增长,预计2022年将增长至到26亿美元。

2016~2022年磁传感器市场预测

目前主要的磁传感技术根据工作原理的不同,包括霍尔、AMR(各向异性磁阻传感器)、GMR(巨磁阻)、TMR(隧道磁电阻)、磁通门、磁感应(Magneto Inductive)、超导量子干涉仪(SQUID)等。

提出了一种扭转式微机械磁场传感器及其制备方法来解决问题

按技术原理分类的磁传感器市场超导量子干涉器件(SQUID)是迄今为止最灵敏的磁传感器,其分辨率可达到几个fT,此类传感器一般用于生物神经磁信号的测量,信号强度一般在pT或者更低的量级。但是,它的功耗较大(几瓦特),需要工作在低温环境中,且易受到外界电磁干扰的影响,为此需要复杂的测量设备。霍尔传感器具有成本低,可靠性高,线性度好等优点,一般用于速度与位置传感,电压电流测量等场合。霍尔传感器零偏输出很大,且易受温度影响,因此需要温度补偿电路。磁通门传感器一般用来探测直流或低频弱磁场,但是磁芯和线圈的制作工艺复杂,难于集成,并且功耗和体积较大。AMR传感器灵敏度约为半导体霍尔效应的100倍,常用于弱磁场的测量,且敏感单元可对传感器切向磁场响应,不同于霍尔传感器只能对法向的磁场响应,使其能够应用于霍尔传感器无法使用的场合。但是,AMR传感器在几个mT磁场下就会饱和,并且需要复杂的复位程序。GMR传感器的分辨率与AMR传感器的分辨率接近,但它的漂移和灵敏度受温度的影响比AMR传感器要大,此外,在强磁场(约1T)下器件会发生永久性的损坏。为了满足磁场传感器发展对小型化,低成本,低功耗以及高灵敏度的要求,近些年研究人员提出了基于MEMS(Microelectromechanical systems)技术的磁场传感器。目前,此类器件主要是利用洛仑兹力原理,首先在器件内制作扭转式的谐振结构,然后在谐振结构上制作通电线圈,器件工作时在线圈中施加与谐振结构谐振频率相同的交流电流,当有外部磁场存在时会受到洛伦兹力的作用从而激励谐振结构处于谐振状态,然后通过光学式,电容式,压阻式等检测方法测量谐振结构的位移,进而得到被测磁场的大小。与其他类型的传感器相比,MEMS磁场传感器具有体积小,重量轻,成本低等明显优点,但是,为了获得较高的灵敏度,就必须增大线圈中的电流,如此一来便增加了器件的功耗,另外,功耗的增大会带来温度的升高,从而影响器件稳定性。此外,大位移下器件还会呈现出明显的非线性。本发明提出了一种扭转式微机械磁场传感器及其制备方法,用于解决现有技术中MEMS磁场传感器存在的功耗大、线性度差等问题。

扭转式微机械磁场传感器的俯视结构示意图本发明的扭转式微机械磁场传感器主要包括谐振结构组件。该谐振结构组件包括:谐振结构、第一绝缘层、感应线圈及驱动电极。其中,第一绝缘层位于谐振结构表面;感应线圈位于第一绝缘层表面;驱动电极适于以静电驱动方式驱动谐振结构,使得谐振结构工作时处于扭转谐振模态。本发明的扭转式微机械磁场传感器由于采用静电驱动方式工作,器件的功耗几乎为零,不存在功耗过大而导致的器件温度稳定性问题;由电磁感应定律可知,本发明的扭转式微机械磁场传感器在大范围的磁场测量中都具有极佳的线性度。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • mems
    +关注

    关注

    129

    文章

    3924

    浏览量

    190587
  • 谐振
    +关注

    关注

    5

    文章

    371

    浏览量

    39579
  • 磁场传感器
    +关注

    关注

    0

    文章

    41

    浏览量

    12035

原文标题:感知“利”器|扭转式MEMS磁场传感器

文章出处:【微信号:MEMSensor,微信公众号:MEMS】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    一种电流传感器的检测装置和方法

    了电流传感器不良品的漏检。本发明的第二个目的在于提出一种电流传感器的检测方法。为达上述目的,根据本发明第
    发表于 10-11 14:24

    微机械传感器

    、微喷墨打印头、数字微镜显示在内的几百产品,其中微传感器占相当大的比例。微传感器是采用微电子和微机械加工技术制造出来的新型
    发表于 10-30 16:04

    请问有另一种方法来测量RTD传感器而不使用IDAC吗?

    嗨,有没有另一种方法来测量RTD传感器而不使用IDAC?TKS。
    发表于 10-11 09:33

    DSP在传感器制备系统有什么作用?

    基于光机电技术和控制理论,以TMS320LF2407A 数字信号处理为核心,建立了一种数字式的传感器制备系统。根据传感器
    发表于 04-02 07:02

    石英微机械惯性传感器的加工技术

    本文讨论了石英微机械陀螺的基本结构和工作原理,叙述了用于石英加工的化学各向异性刻蚀机理,给出了石英音叉传感器的加工方法,提供了我们研制的石英微机械
    发表于 06-23 09:05 20次下载

    一种无速度传感器的电子皮带秤的实现方法

    论述了电子皮带秤最常见的故障及其原因,并提出了一种作者自行研制的无速度传感器的电子皮带秤的原理及实现方法。关键词:电子秤;速度
    发表于 06-23 09:56 28次下载

    新型双向可调光纤扭转传感器的设计与实现

    提出一种新型多模光纤扭转传感器的基本原理和传感结构,推到了扭角传感器的理论公式,该
    发表于 07-13 11:15 14次下载
    新型双向可调光纤<b class='flag-5'>扭转</b><b class='flag-5'>传感器</b>的设计与实现

    一种新型的提高电磁力平衡传感器精度的方法

    本文利用BP网络较强的非线性映射能力,提出用BP网络与传感器相结合的方法来提高电磁力平衡传感器的精度。传感器
    发表于 08-12 17:26 40次下载

    一种基于光纤传感器的脉冲磁场传感器的研究

    光纤传感器具有许多优点,它已应用到很多领域。本文介绍了基于光纤传感的脉冲磁场传感器的基本原理,提出了脉冲
    发表于 11-16 16:30 13次下载

    微机械惯性传感器检测平台的设计与应用

    一种用于微机械惯性传感器研制与开发的检测平台,介绍电容式惯性传感器微电容信号的检测原理、该系统的总体结构、各个组成部分的工作原理及自动检测方法
    发表于 11-16 16:59 15次下载

    一种闭环自激式驱动的硅微机械电场传感器

    该文提出了一种闭环自激式驱动的微型电场传感器方案。利用自动增益控制的原理实现闭环自激驱动,使得微传感器能够始终工作在谐振状态,且振动幅度保持稳定。用matlab-simulink
    发表于 02-10 15:11 35次下载

    一种关于MEMS传感器基准电流源设计

    基于微机电系统传感器工作原理,提出了一种应用于MEMS传感器系统的低温度系数和高电源抑制比基准电流源设计方案
    的头像 发表于 04-16 09:19 3241次阅读
    <b class='flag-5'>一种</b>关于MEMS<b class='flag-5'>传感器</b>基准电流源设计

    一种石墨烯-PDMS微球油墨3D打印制备柔性传感器方法

    在这项最新的研究中,研究团队通过模拟人体皮肤的结构和传感机制,创造性地将聚二甲基硅氧烷(PDMS)微球与石墨烯相结合,设计了一种具有指纹微结构的新型多功能电子皮肤;提出了一种石墨烯-P
    的头像 发表于 06-22 14:22 3133次阅读
    <b class='flag-5'>一种</b>石墨烯-PDMS微球油墨3D打印<b class='flag-5'>制备</b>柔性<b class='flag-5'>传感器</b>的<b class='flag-5'>方法</b>

    最后一种方法来整理你的电阻

    电子发烧友网站提供《最后一种方法来整理你的电阻.zip》资料免费下载
    发表于 12-19 10:19 0次下载
    最后<b class='flag-5'>一种方法来</b>整理你的电阻<b class='flag-5'>器</b>

    扭转传感器的原理_分类及应用

    扭转传感器一种用于测量机械系统中扭转变形的传感器。它将扭转
    的头像 发表于 06-01 09:40 1214次阅读