[发明专利]一种宽频带磁电复合磁敏感器件及电流检测装置

说明书

本发明公开了一种磁场传感器和电流检测技术领域的宽频带磁电复合磁敏感器件及电流检测装置，旨在解决现有技术中磁场传感器器件检测带宽范围较小的问题。所述宽频带磁电复合磁敏感器件包括压电体，压电体包括有多个厚度不同的压电区域；不同厚度的压电区域分别配置有各自的第一电极，各压电区域背离第一电极的一侧配置有共用的第二电极；各第一电极及第二电极上分别连接有各自的焊盘；各第一电极、及第二电极远离压电体的一侧分别设有磁致伸缩薄膜，各磁致伸缩薄膜之间互不连接；本发明适用于电流检测工作，能够达到提高了磁电复合磁敏感器件的检测带宽的效果，保证了磁电复合磁敏感器件的适用性。

技术领域

本发明涉及一种宽频带磁电复合磁敏感器件及电流检测装置，属于磁场传感器和电流检测技术领域。

背景技术

近年来，随着铁磁、铁电、铁弹等新型功能材料的不断发展，出现了以磁致伸缩材料和压电材料为基础的磁电复合材料，该种材料利用磁致伸缩效应和压电效应的耦合效应磁电效应来实现磁场的探测。基于磁电复合材料的磁场传感器因其独特的工作原理和结构组成有望满足诸多重要应用对高灵敏度、低功耗、小型化、大量程、低成本、室温工作、矢量型探测等综合性能的要求。如前所述，电流非接触测量的实质就是测量电流所产生的磁场，因此，这种新型的磁场传感器为电流检测提供了新思路。

目前的磁场传感器已能实现从直流到20kHz的检测带宽，但由于压电基体的本征谐振频率带宽并非无限，因此针对更宽的检测带宽需求，需要使用一些技术手段来提高器件的检测带宽。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种宽频带磁电复合磁敏感器件及电流检测装置，解决磁场传感器器件检测带宽范围较小的问题。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种宽频带磁电复合磁敏感器件，包括压电体，所述压电体包括有多个厚度不同的压电区域；不同厚度的压电区域分别配置有各自的第一电极，各压电区域背离所述第一电极的一侧配置有共用的第二电极；各所述第一电极及所述第二电极上分别连接有各自的焊盘；

各所述第一电极、及所述第二电极远离所述压电体的一侧分别设有磁致伸缩薄膜，各磁致伸缩薄膜之间互不连接。

进一步的，厚度不同的压电区域并列排布呈阶梯状。

进一步的，对于相邻的两个压电区域，厚度较小的压电区域的厚度不超过厚度较大的压电区域的厚度的三分之二。

进一步的，各所述第一电极的厚度相同。

进一步的，与所述第一电极连接的焊盘之间相互导通。

进一步的，所述焊盘为蒸镀于压电体上的金属膜。

进一步的，设于不同第一电极上的磁致伸缩薄膜的厚度不同。

进一步的，所述压电区域至少设有三个。

本发明还提供了一种电流检测装置，包括所述的宽频带磁电复合磁敏感器件。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

1、该宽频带磁电复合磁敏感器件，通过压电体包括有多个厚度不同的压电区域，使得压电体具有多个谐振频率，从而提高了磁电复合磁敏感器件的检测带宽，保证了磁电复合磁敏感器件的适用性；

2、通过改变不同第一电极上的磁致伸缩薄膜的厚度，使厚度更厚的压电区域对应的磁致伸缩薄膜厚度也更厚，提高对应的电信号幅度，从而对信号强度损失进行补偿，保证了本发明的适用性。

附图说明

图1是根据本发明实施例提供的一种宽频带磁电复合磁敏感器件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例提供的一种宽频带磁电复合磁敏感器件的压电体的结构示意图。