变截面FeGa膜/AT切石英晶片复合谐振磁场传感器

• 作者: 鲍祥祥 文玉梅 陈冬雨 李平 王遥
• 来源期刊: 仪器仪表学报
• 学科: 工学
• 关键词: 谐振磁场传感器 磁致伸缩膜 AT切石英 压磁压电复合
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 传感器技术|Sonser Technology
• 页码范围: 56-64
• 页数: 9页
• 分类号: TN384|TH73
• 语种: 中文
• DOI: 10.19650/j.cnki.cjsi.J2108473

摘要

提出用变截面FeGa磁致伸缩膜与AT切石英晶片双面复合的磁场传感结构,变截面形状降低了磁膜汇聚区域的退磁因子,进而将磁致伸缩应变汇聚到晶片的电极区域.同时双面复合结构避免了晶片中沿厚度方向的应变方向发生改变,两者结合提高了谐振传感器的磁场灵敏度.推导的灵敏度公式表明,灵敏度与复合结构确定的应变传递系数、磁膜材料的压磁系数以及磁膜厚度均成正比,与晶片厚度的平方成反比.在厚度为200 μm的AT切石英晶片表面双面沉积1 μm厚的变截面FeGa膜制备传感器样品,测试结果表明:传感器Q值为5 489,线性区间的灵敏度达到-0.82 Hz/Oe,据此,当晶片厚度降低至7.5 μm时,传感器灵敏度将达到-583 Hz/Oe,并且可通过采用更高压磁系数的材料进一步提高.