[发明专利]一种微型阵列式磁通门传感器

权利要求书

1.一种微型阵列式磁通门传感器，其特征在于包括：衬底1、激励线圈2、感应线圈3、磁芯4、焊盘5、聚酰亚胺保护膜6，传感器的磁芯设计为“田”字形环状闭合结构，由于这种结构具有闭合的对称磁通路径，从而能够减小磁漏现象，磁芯的每条边上绕有一组线圈，每组线圈分别引出焊盘5，十二条边共有12组线圈，每组线圈绕有一定匝数的导线；磁芯外围的八条边上分别绕制八组相互独立的三维螺线管激励线圈2，磁芯中心处的四条边上绕制四组三维螺线管感应线圈3；激励线圈2和感应线圈3均通过聚酰亚胺保护膜6与磁芯4绝缘隔离，激励线圈2和感应线圈3均位于衬底1上，激励线圈2和感应线圈3两端都连接焊盘5；由于X轴和Y轴两个方向上都有激励和检测线圈，因此可以同时检测两个方向上的磁场强度，通过对采集到的X、Y方向信号进行处理，可以得到平面内任意方向的磁场。

2.根据权利要求1 所述的微型阵列式磁通门传感器，其特征在于：所述的磁芯4材料为电镀的坡莫合金材料（Ni_0.8Fe_0.2），磁芯结构采用“田”字形设计，采用磁控溅射法将坡莫合金材料溅射在位于底层线圈和顶层线圈之间的聚酰亚胺保护膜上，然后进行图形化湿法刻蚀制作获得的磁芯结构。

3.根据权利要求1所述的微型阵列式磁通门传感器，其特征在于：所述的激励线圈2和感应线圈3结构一致，均由底层线圈7、顶层线圈9通过线圈立柱8连接形成，底层线圈7做成直的线条，两端与线圈立柱8连接；顶层线圈9做成倾斜的线条，其一端与底层线圈7上的线圈立柱8重合，另一端与相邻的底层线圈7的另外一端的线圈立柱8重合，重复此过程，便形成了螺旋状，即形成了一组三维螺线管线圈。

4.根据权利要求1所述的微型阵列式磁通门传感器，其特征在于：所述的激励线圈2，分8组绕制在“田”字形磁芯4外围的八条边上，每组线圈都独立引出焊盘5，通过改变施加在焊盘5上的感应电流的方向，可以改变感应磁场的方向，所以本发明的感应磁场方向可控。

5.根据权利要求1所述的微型阵列式磁通门传感器，其特征在于：所述的感应线圈3，分4组绕制在“田”字形磁芯4中心的四条边上，四组线圈中两两垂直，每两组可以串联使用，也可单独使用，可以同时测量两个正交方向上的磁场。

6.根据权利要求1所述的微型阵列式磁通门传感器，其特征在于：所述的焊盘5，焊盘截面为正方形，厚度与线圈厚度保持一致，通过刻蚀绝缘层形成，焊盘单独暴露以连接与激励线圈和感应线圈接口电路，便于封装测试。