【摘 要】
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基于非晶材料巨磁阻抗(GMI)效应的微磁测量传感器以其灵敏度高、体积小、功耗低、响应速度快等优点,在磁场测量、环境监测、载体定位导航等方面有着广泛的应用,并满足地磁导
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基于非晶材料巨磁阻抗(GMI)效应的微磁测量传感器以其灵敏度高、体积小、功耗低、响应速度快等优点,在磁场测量、环境监测、载体定位导航等方面有着广泛的应用,并满足地磁导航的要求。本文以预研项目为背景,对地磁检测及地磁传感器相关内容进行阐述和研究。首先,本文对非晶丝GMI效应进行机理分析与建模,利用阻抗分析测量的方法测试研究影响非晶丝GMI特性的因素,确定了非晶丝的阻抗变化率及磁场灵敏度与它的长度、激励电流幅值及频率、外加磁场的关系;在此基础上提出传感器工作要求,确定非晶丝工作点和传感器技术指标。其次,基于前期测试研究的非晶丝,对传感器结构及原理进行论述,设计并改进了磁敏感探头、反馈偏置线圈、信号处理电路等相关电路、磁路,完成传感器整体制作。在零磁场屏蔽标定测试系统中对GMI磁测传感器进行标定测试,确定传感器工作性能,基本满足预期设定指标。再次,为了抵消温度和偏置磁场扰动对传感器的影响,对双丝探头结构进行理论论证,并搭建传感器实物电路进行标定测试。测试结果表明,双丝传感器可以克服单丝传感器的扰动因素影响。最后,结合非晶丝GMI特性分析结果、传感器标定测试数据以及电磁路调试中的问题,对影响非晶丝GMI传感器的相关因素进行系统分析和论述,为GMI传感器的进一步优化设计和应用提供了试验依据和理论储备。
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