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MEMS铁磁磁场传感器的研究
  • ISSN号:0254-3087
  • 期刊名称:《仪器仪表学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP212[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]西南交通大学信息科学与技术学院,成都610031
  • 相关基金:国家自然科学基金(60871024)资助项目
中文摘要:

提出了一种新型的基于Si压阻效应的铁磁体MEMS磁场传感器结构,其结构由制作在硅桥敏感膜表面的惠斯通电桥和在膜中间旋涂环氧胶沾上铁磁体制成。铁磁体在外磁场中磁化产生磁力,磁力耦合到硅桥敏感膜上会产生应力使膜上的惠斯通电桥产生电压输出以达到测量磁场的目的。文章先通过有限元软件对铁磁体在磁场中的受力大小和磁场传感器在磁力下的输出进行了仿真,然后对该结构进行了测试,仿真结果和文验结果较接近。实验测得该传感器最大灵敏度为70mv/T,分辨率为330μT。该磁场传感器结构简单、工艺成熟、成本低,易于大批量生产。

英文摘要:

A novel MEMS magnetic field sensor is proposed based on piezoresistive effect, which is composed of a silicon sensitivity diaphragm of silicon bridge, an embedded piezoresistive Wheatstone bridge and a ferromagnetic magnet adhered on the silicon diaphragm. When the bridge is subjected to an external magnetic field to be measured, the magnetic force bends the silicon sensitive diaphragm, thereby produces a stress that causes a piezoresistance change in the Wheatston bridge. So the magnetic field intensity can be measured by the output voltage of the Wheatstone bridge. The sensor has been simulated using finite element software tool. The paper compares the result obtained from the simulation with the response from the test. Experiment results demonstrate that the maximum sensitivity and resolution of the sensor are 70 mV/T and 330μT, respectively. The proposed magnetic field sensor features simply principle, mature technology, low cost and easy to be put into cost-effective batch fabrication.

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期刊信息
  • 《仪器仪表学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国仪器仪表学会
  • 主编:张钟华
  • 地址:北京东城区北河沿大街79号
  • 邮编:100009
  • 邮箱:yqyb@vip.163.com
  • 电话:010-84050563
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-3087
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2179/TH
  • 邮发代号:2-369
  • 获奖情况:
  • 1983年评为机械部科技进步三等奖,1997年评为中国科协优秀科技期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42481