基于跨阻抗前置放大器的宽频带感应式磁传感器的设计与验证

本文建立了一种基于跨阻抗前置放大器的磁传感器信号传递模型,并在该模型的基础上推导出磁传感器的灵敏度和噪声理论值.根据理论推导的结果,进一步研究了感应式磁传感器设计方法,以带宽0.01~10 kHz,噪声1 fT·Hz^(–1/2)(1~10 kHz)作为设计目标设计了一个感应式磁传感器,并对这一传感器进行了性能验证试验.在处理频率响应测试数据时设计了一种基于信号调制的处理方法,有效提取特定频率得到幅值和相位,并降低了随机噪声的干扰,磁传感器–3 dB带宽达到了0.01~10 kHz.在评估传感器噪声时,采用双探头差分的方法消除了环境的干扰,设计了相位差分析的评估方法,确认在哪些频带双探头探测的信号是同源的,在这些频带采用差分法评估是有效的.评估的结果是,传感器在1~10 kHz实现了1 fT·Hz^(–1/2)噪声水平.

磁致伸缩液位传感器双检测线圈温度补偿与噪声抑制

为了校正扭转波速度、补偿温度、抑制脉冲电流噪声以及提高输出信号的信噪比,设计了一种双检测线圈结构应用于磁致伸缩液位传感器。推导了扭转波速度与温度的数学模型,得到了扭转波速度随温度的变化趋势;分析了单检测线圈结构存在温度影响测量结果与脉冲电流幅值大等问题。通过理论分析,最终的实验结果表明,与单检测线圈结构相比,双检测线圈结构能够快速计算扭转波速度,补偿温度对测量结果的影响,将脉冲电流噪声信号幅值降低至原来的1/27,测量误差由原来的0.18mm降低至0.02mm。双检测线圈结构为磁致伸缩液位传感器优化设计提供了理论指导。

用于闪电磁场测量的感应式传感器

针对闪电电磁脉冲频谱较宽的特点,设计一种用于闪电磁场测量的宽频带感应式传感器。采用空心线圈作为接收传感器,提高传感器工作带宽;建立传感器等效噪声模型,对传感器灵敏度和噪声水平进行了理论分析和仿真,研制了低噪声检测电路,设计制作了一款低噪声、宽频带、感应式磁场传感器。采用亥姆赫兹线圈对传感器进行了标定,并在磁屏蔽室内进行了噪声水平测试,测试结果表明,传感器带宽为1~100 kHz,在10 kHz处噪声为20 fT/Hz,在100 kHz处噪声为4 fT/Hz,测试性能与理论分析一致。

磁性纳米颗粒质量检测方法研究

提出一种基于亥姆霍兹线圈和TMR磁传感器的磁性纳米颗粒质量检测方法和装置,在匀强磁场下使用TMR磁传感器对不同质量的磁性纳米颗粒弱磁响应信号进行检测,分析磁响应信号随质量变化的趋势并绘制标准化曲线。结果表明:磁性纳米颗粒弱磁响应信号同质量之间呈正相关函数关系。所提方法和装置为进一步研究磁性纳米颗粒用于免疫分析和单分子检测以获取其他相关信息提供了理论基础,具有良好的应用前景。

HMC1001型磁阻式传感器及应用

介绍了HMC10 0 1型磁阻传感器工作的原理 ,阐述了它在弱磁检测中的地位 ,设计了在标准线圈中心磁场测量中单片机最小应用系统 ,给出了测试结果。

一种磁致伸缩位移传感器的优化设计方法

介绍了磁致伸缩直线位移传感器的测量原理,对传感器中的关键电路进行了优化。在激励脉冲发生装置的设计中,提出了一种低成本、低功耗且兼顾脉冲质量的实现方案。在回波信号拾取装置的设计中,确定了其中关键参数。在计时装置的设计中,提出了一种简单同时满足精度要求的计时方案。经过优化的传感器具有很好的静态特性,且具有低成本、低功耗、多接口等优点。

非晶丝磁电阻抗效应新型磁场传感器

研究了利用近零磁致伸缩系数钴基非晶态合金丝材料(Fe0 06Co0 94)72 5Si12 5B15的磁电阻抗(MI)效应制作的新型弱磁场传感器。采用含有丰富谐波分量的窄脉冲电流作为励磁信号对非晶丝直接励磁,使传感器具有灵敏度高、响应快的优点。对传感器的工作原理进行了分析,并设计了传感器的信号调理电路。它可应用于弱磁信号检测领域。

EMT系统边界磁场检测线圈的动态补偿及图像重建

提出了一种应用于电磁层析成像(EMT)系统的磁检测线圈的动态补偿方法,实现了被测空间边界磁场检测的系统误差补偿。经过EMT系统的图像重建实验证明,这种补偿方法能够提高图像重建的精确性。

基于STM32的多通道探头阵列低频电磁检测系统研究

针对多通道探头阵列低频电磁检测系统进行研究,阐述了低频电磁技术检测机理和组成结构,提出采用多通道感应式磁传感器检测线圈阵列作为缺陷信号有效拾取介质,并基于STM32控制器完成多通道阵列励磁探头、激励电路、信号调理采样电路及存储读取一体化电路模块的系统化设计。实验结果表明,该系统运行稳定,可有效规避外部杂散磁场干扰,并实时输出当前检测位置缺陷信息(幅值、相位),为低频电磁无损检测技术的进一步发展提供了优良的实验基础。

零功能磁敏传感器ZP105A和ZP105B

ZPXXX系列零功耗磁敏传感器是南京新捷中旭微电子有限公司生产的、无须使用外加电源的新型磁敏传感器，该传感器中的双稳态功能合金材料在交变外磁场的激励下，其磁化方向可在瞬间发生翻转，而当外磁场撤离后，它又瞬间恢复到原有的磁化方向，由此在合金材料周围的检测线圈中会感生出电信号，从而实现磁电转换。

感应式行程检测

一直以来，感应式传感器在行程检测技术领域一直都有着广泛的应用。这一传感器技术的原理是基于差分电感原理之上的行程或者位置检测技术，镍铁芯在感应线圈体内做轴向运动。

用于电流传感的声表面波磁致伸缩效应

利用声表面波(SAW)磁致伸缩效应可以实现一种快速、高灵敏度的电流检测方法,但磁致伸缩薄膜内部矫顽力导致了明显的磁滞误差。磁致伸缩薄膜的栅阵化设计可以减小磁致伸缩时薄膜内部矫顽力,抑制磁滞现象,从而实现高灵敏和低迟滞误差的SAW电流检测。结合有限元和耦合模理论对沉积铁钴(FeCo)薄膜栅阵的声表面波电流传感器中的磁致伸缩效应进行分析,对传感响应进行仿真,确定优化的传感结构参数。为验证理论分析,实验研制了频率为150 MHz的声表面波电流传感器件,并结合差分振荡电路及亥姆霍兹线圈,建立传感器测试系统.实验结果表明,磁致伸缩薄膜的栅阵设计大幅降低了迟滞误差,并显著提升了传感器灵敏度。

油气管道内检测设备的极低频定位技术研究

针对管道内检测器定位和卡堵问题,研究了一种基于低频电磁技术的便携式管道检测器实时定位装置。阐述了采用坡莫合金材料制作的发射线圈,带有选频特性的磁感应式线圈和主控电路。