【摘 要】
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传统的磁敏传感器件在灵敏度、测量范围、热稳定性、功耗及成本等方面越来越不能满足当今科技发展的需求,而利用巨磁阻抗(Giant Magneto-impedance,简称GMI)效应开发出的新型
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传统的磁敏传感器件在灵敏度、测量范围、热稳定性、功耗及成本等方面越来越不能满足当今科技发展的需求,而利用巨磁阻抗(Giant Magneto-impedance,简称GMI)效应开发出的新型磁敏传感器具有灵敏度高、测量范围宽、响应速度快、稳定性好、低功耗等特点,可运用在宇航工程、交通控制、军事探测和机械工业(汽车、机器人、材料探伤等)等磁场测量领域,具有非常广阔的应用前景。本文首先分析了非晶材料的巨磁阻抗效应,非晶材料的制备以及提高非晶材料GMI效应的方法。其次根据铁基非晶材料的纵向磁畴特性,采用了纵向驱动方式设计了铁基非晶敏感元件,并分析了影响铁基非晶敏感元件巨磁阻抗效应的各个因素,包括激励信号参数、敏感元件参数、应力参数、偏置磁场等。在此基础上,研制了两种基于GMI效应的磁敏传感器：基于纵向激励的GMI磁敏传感器和差分式GMI磁敏传感器。磁敏传感器研制时,详细分析了他们的工作原理、敏感探头设计、激励信号电路设计与信号调理电路设计；并采用了负反馈电路设计来提高基于纵向激励的GMI磁敏传感器的性能。最后对各GMI磁敏传感器进行了静态和动态标定,实验结果表明：两种传感器在-250uT至250uT弱磁场范围内,具有高线性度、高灵敏度、低磁滞和高频响等特性。
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