非晶合金带巨磁阻抗效应新型磁传感器研究

介绍了非晶合金带巨磁阻抗（GMI）效应的产生机理,对样品进行脉冲电流退火,获得了显著的GMI效应。实验分析了样品阻抗变化率随外加磁场、样品最大阻抗变化率随激励电流频率的变化关系。通过优化工作参数,提高了传感器的灵敏度、线性度和量程。在样品上均匀绕400匝线圈,以提供偏置磁场,将传感器的工作点移至线性区域。室温环境下,在激励电流频率f=1 MHz、有效值Irm s=25 mA、测量范围为±10 A/m时,传感器的测量精度优于0.96%,灵敏度为16.5 mV/Am^-1,在弱磁检测领域具有很好的应用前景。     

非晶镍铁磁敏薄膜的巨磁阻抗效应

采用异常电沉积法在厚度为60～80μm的铜基片上制备了非晶镍铁磁敏薄膜,厚度为25～30μm.非晶镍铁磁敏薄膜具有优异的软磁性能,感生的切向各向异性会使薄膜在切向方向上形成磁畴,在薄膜纵向的交流电流驱动下产生振荡,导致非晶薄膜的阻抗变化.在10kHz～1MHz范围内研究了复合NiFe/Cu/NiFe磁敏薄膜与单层NiFe薄膜的巨磁阻抗效应特性.频率为40kHz时,在饱和磁场下,巨磁阻抗变化率达到最大值30%,复合NiFe/Cu/NiFe磁敏薄膜比单层NiFe薄膜的具有更明显的巨磁阻抗效应.     

钴基非晶磁芯巨磁阻抗效应电流传感器

利用钴基非晶薄带环形磁芯的巨磁阻抗效应研制了新型非接触电流传感器。磁芯在2kA／m横向磁场作用下，用密度为25A／mm。短时矩形脉冲电流退火30s，通过CMOS多谐振荡电路产生的频率为900kHz窄脉冲电流激励，最大阻抗变化率为34％，磁场灵敏度约为45％Oe。分析了传感器工作原理，设计了传感器电路，通过参数的优化和电流负反馈设计提高了传感器的分辨率、线性度、灵敏度和测量范围。设定测量范围为-2．5～＋2．5A时，传感器测量精度为0．45％，灵敏度为0．67V/A     

Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9非晶薄带磁电感效应的影响因素

研究了交流电频率、磁场强度以及薄带长度等因素对因素Fe73.5 Cu1 Nb3Si13.5 B9非晶薄带的磁电感效应及磁电感效应变化幅度的影响.结果表明:非晶薄带的磁电感效应随着频率的升高和薄带的加长而增强,随着磁场强度的增大而减弱;磁电感效应变化幅度随着磁场强度的增大而增大;当频率低于30 kHz时,磁电感效应变化幅度随着频率的升高及薄带的加长而增大;当频率高于30 kHz时,磁电感效应变化幅度随着频率的升高而减小,随着薄带的加长先增大后减小.     

稀土镧改性Fe_(78)Si_9B_(13)非晶薄带的磁感应效应

制备了稀土镧元素改性的Fe78Si9B13非晶薄带,研究了镧含量和退火温度对薄带磁感应效应和磁感应效应变化幅度的影响。结果表明:当磁场强度小于1 356A·m-1时,薄带的磁感应效应随着稀土元素含量的增加呈先增大后减小的趋势,当磁场强度大于1 356A·m-1时,稀土元素含量对磁感应效应的影响不大;磁感应效应变化幅度随着稀土元素含量的增加呈现出先增大后减小的趋势,当稀土镧质量分数为0.6%时最大;非晶薄带的磁感应效应变化幅度随着退火温度的升高呈现出先增大后减小的趋势,当退火温度为300℃时最大。     

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶薄带的磁电感效应

研究了输入交流电波形和非晶薄带片数等对Fe(73.5)Cu1Nb3Si(13.5)B9非晶薄带磁电感效应和磁电感效应变化幅度的影响,以及当输入电压为正弦交流电压时,非晶薄带的磁电感效应变化幅度的重复性和温度、湿度的稳定性.结果表明:磁电感效应随着非晶薄带片数的增多而增强,随着磁场强度的增大而减弱,正弦交流电压比三角交流...     

基于可编程逻辑器件的巨磁阻抗效应传感器应用

介绍ispLSI1032E的基本结构及其开发软件ispDesignExPERT的应用。在此基础上，文中设计了基于ispLSI1032E巨磁阻抗效应所需要的稳定的激励源。全数字化设计，使得该系统控制方便灵活。     

限流电阻对FeSiB非晶薄带磁感应效应的影响

采用单辊法制备了宽4．5mm、厚25μm的Fe78Si9B18非晶薄带,并研究了限流电阻对Fe78Si9B13非晶薄带的磁感应效应及磁感应效应变化幅度的影响。结果表明,磁感应效应随着限流电阻的增大而减弱;磁感应效应变化幅度随着限流电阻的增大呈现出先增大后减小的趋势。当正弦交流励磁电压峰值为10V、频率为0．1MHz、限流电阻为800Ω、磁场强度为368A／m时,磁感应效应变化幅度为3．5V。     

FeSiB非晶薄带的磁感应效应

研究了频率、磁场强度对Fe78Si9B13非晶薄带的磁感应效应及影响磁感应效应变化幅度的因素。结果表明,磁感应效应随着频率的升高而增强,随着磁场强度的增大而减弱;磁感应效应变化幅度随着磁场强度的增大而增大,当频率低于35kHz时,磁感应效应变化幅度随着频率的升高而增大,当频率高于35kHz时,磁感应效应变化幅度随着频率的升高而减小。     

铁基非晶薄带的压磁效应

采用单辊法制备了宽3.2 mm、厚25 μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5 B9非晶薄带,利用4294A型阻抗分析仪测试了非晶薄带的压磁效应.结果表明:当测试频率较低时,非晶薄带的压磁效应较弱,随着测试频率的升高,非晶薄带的压磁效应出现了明显的增强;与淬火态非晶薄带相比,退火可以改变非晶薄带的压磁效应,且经300℃×2 h退火后,非晶薄带的压磁效应最强,当测试压应力为1.05 Mpa,测试频率为50 MHz时,淬火态非晶薄带的压磁效应为0.75%,而退火后非晶薄带的压磁效应可达0.97%.     

基于非晶带GMI效应新型弱磁场传感器

利用退火处理后的Co66.3Fe3.7Si12B18非晶带作为敏感元件,研制出一种基于非晶带GMI效应的弱磁场传感器。分析了传感器的工作原理,设计了该传感器的信号处理电路,并对传感器的测量范围、线性度等性能进行了标定。传感器可应用于地球磁场、环境磁场等微弱磁场检测领域。     

国外巨磁阻抗传感器检测电路技术的发展动态

基于非晶态合金材料巨磁阻抗(GMI)效应和非对称巨磁阻抗(AGMI)效应磁传感器是近20年来磁传感器技术领域的研究热点之一。一些国外学者认为非晶态合金材料适合于制作能同时满足分辨力高、响应速度快、功耗低等要求的微磁传感器。然而,迄今为止,国外研发的绝大多数高分辨力GMI磁传感器仍停留在原理样机阶段,其主要技术指标甚至低于商品化各向异性磁阻(AMR)和巨磁电阻(GMR)磁传感器。简要叙述了非晶态合金材料的GMI效应和退火处理对GMI效应的影响,重点介绍了国外研发的各种不同类型的基于非晶丝(带)的GMI磁探头、模拟信号检测电路及其参考性能指标,并探讨了研发高灵敏度GMI磁传感器的关键技术。     

FeCuNbSiB非晶带材压磁效应研究

采用单辊法制备宽4．5mm、厚25μm的Fe73.5 Cu1 Nb3 Si13.5 B9非晶带材，利用4294A型阻抗分析仪测试了非晶带材的应力阻抗效应；结果表明，当测试频率低于20 MHz时，FeCuNbSiB非晶带材的应力阻抗效应较弱，随着频率升高，非晶带材的应力阻抗效应出现了明显增强，当测试压力为30N，测试频率为15MHz时，非晶带材的SI为2．14％，测试频率为100 MHz时，SI为21．50％。     

退火对铁基非晶薄带弹性模量和线膨胀系数的影响

对用单辊法制备的宽4.5 mm、厚25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄带进行了100℃保温2 h退火,用Q800动态热机械分析仪测试了不同温度下非晶薄带的弹性模量、变形量和线膨胀系数.结果表明:与淬火态非晶薄带相比,退火处理可以提高非晶薄带的弹性模量、变形量和线膨胀系数;随着测试温度的升高,退火态与淬火态非晶薄带的弹性模量、变形量和线膨胀系数的变化规律相同,即弹性模量减小,变形量增大,而线膨胀系数呈现先增大后减小的变化趋势.     

纳米Fe_(73.5)Cu_1Nb_3Si_(13.5)B_9颗粒/丁基橡胶复合膜的压磁性能

以纳米Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9颗粒为磁性增强材料,以丁基橡胶为基体,采用模压成型法制备了复合膜,并研究了其压磁性能。结果表明:在交流电频率较低时,该复合膜具有优良的压磁特性,但其重复性和温度稳定性误差较大;当压应力不变时,其电阻、电抗、阻抗、电阻变化幅度、电抗变化幅度和阻抗变化幅度都随着交流电频率的升高而减小;当交流电频率不变时,其电抗、阻抗随着压应力的增大而减小,而电阻、电阻变化幅度、电抗变化幅度和阻抗变化幅度随着压应力的增大而增大。     

低频脉冲磁场致非晶合金Fe78Si9B13纳米晶化及机制

用TEM和穆斯堡尔技术研究了非晶Fe78Si9B13合金磁致晶化结构及晶化与脉冲磁场参数的关系，并粗略研究了非晶合金纳米晶化机制。结果表明：脉冲磁场作用产生的磁致伸缩能降低了非晶合金的形核势垒，使非晶合金得以纳米晶化。因为量子尺寸效应，试样电阻显现复杂性。