[发明专利]利用磁通电调控抑制低频噪声的磁传感器及其应用方法

权利要求书

1.一种利用磁通电调控抑制低频噪声的磁传感器，包括绝缘基底(1)，所述绝缘基底(1)上设有间隙布置的第一磁力线聚集器(21)和第二磁力线聚集器(22)，所述绝缘基底(1)上位于第一磁力线聚集器(21)和第二磁力线聚集器(22)之间的间隙(23)的底部设有磁电阻敏感单元(3)，其特征在于：所述间隙(23)的上侧设有磁通电调控单元(4)，所述磁通电调控单元(4)包括自下而上依次层叠布置的电可调磁性膜(41)、压电基底底电极(42)、压电基底(43)和压电基底顶电极(44)，所述压电基底底电极(42)和压电基底顶电极(44)构成压电基底(43)的驱动电极。

2.根据权利要求1所述的利用磁通电调控抑制低频噪声的磁传感器，其特征在于：所述压电基底底电极(42)一端通过第一连接层(45)支承固定在绝缘基底(1)上、另一端通过第二连接层(46)支承固定在绝缘基底(1)上。

3.根据权利要求1所述的利用磁通电调控抑制低频噪声的磁传感器，其特征在于：所述电可调磁性膜(41)为高磁致伸缩系数高导磁膜。

4.一种权利要求1～3中任意一项所述的利用磁通电调控抑制低频噪声的磁传感器的应用方法，其特征在于实施步骤包括：

1)在压电基底(43)的驱动电极之间加载交流电压信号，在压电基底(43)中产生交流驱动电场并由于压电基底(43)的逆压电效应在应力轴方向产生周期性的应变，压电基底(43)的周期性应变传递至电可调磁性膜(41)在电可调磁性膜(41)上产生周期性的应力，在周期性应力的作用下，电可调磁性膜的磁导率周期性变化，使得电可调磁性膜(41)、第一磁力线聚集器(21)、第二磁力线聚集器(22)三者之间形成的磁路也发生周期性改变，进而使得间隙(23)中的低频被测磁场被调制为高频磁场，此时磁电阻敏感单元(3)的输出信号中包含所需磁场信息的输出信号与低频噪声在频率上分离开来；

2)将磁电阻敏感单元(3)的输出信号通过高通滤波器滤除低频噪声，得到实现磁传感器低频噪声抑制后的被测信号。

5.根据权利要求4所述的利用磁通电调控抑制低频噪声的磁传感器的应用方法，其特征在于，步骤1)中在电可调磁性膜(41)产生周期性的应力如式(1)所示；

σ＝Yε_Esin(2πf_Et) (1)

式(1)中，σ表示在电可调磁性膜(41)上产生周期性的应力，Y为电可调磁性膜(41)的杨氏模量，f_E为在压电基底(43)的驱动电极之间加载电压信号的频率，ε_E为压电基底(43)的逆压电效应在应力轴方向产生周期性的应变的幅值。