[发明专利]磁传感器及其制备方法,磁场测量系统有效
申请号: | 202211401786.9 | 申请日: | 2022-11-09 |
公开(公告)号: | CN115453429B | 公开(公告)日: | 2023-03-24 |
发明(设计)人: | 李鹏;田兵;徐振恒;樊小鹏;刘仲;骆柏锋;王志明;李立浧;姚森敬;何毅;张伟勋;吕前程 | 申请(专利权)人: | 南方电网数字电网研究院有限公司 |
主分类号: | G01R33/02 | 分类号: | G01R33/02;G01R33/00 |
代理公司: | 华进联合专利商标代理有限公司 44224 | 代理人: | 陈金普 |
地址: | 510700 广东省广州市黄*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 传感器 及其 制备 方法 磁场 测量 系统 | ||
1.一种磁传感器,其特征在于,包括:
介质层,具有相对设置的容置空间和凹槽,所述介质层在所述凹槽两侧还形成有第一凸起部和第二凸起部;
磁致层,设置在所述容置空间,所述磁致层在待测磁场中发生形变以产生应力,所述应力与所述待测磁场的场强呈正相关关系;
悬臂梁,设置于所述第一凸起部和第二凸起部上,所述悬臂梁在所述凹槽位置形成悬浮部分,所述悬浮部分通过所述介质层受所述应力作用发生形变,所述形变的程度用于表征所述待测磁场的场强;
源极,位于所述第一凸起部和所述悬臂梁之间;
漏极,位于所述第二凸起部和所述悬臂梁之间;
栅极,位于所述凹槽与所述悬臂梁相对的面上;
所述源极、所述漏极和所述栅极均用于与测量电路连接,且均用于向所述测量电路传输电信号,使所述测量电路根据所述源极的电信号、所述漏极的电信号和所述栅极的电信号,计算所述待测磁场的场强信息。
2.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,所述悬臂梁、所述磁致层和所述介质层均为中心对称结构,且所述悬臂梁的中心对称点、所述磁致层的中心对称点和所述介质层的中心对称点位于同一条直线上。
3.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,所述介质层包括:
第一介质层,形成有所述容置空间;
第二介质层,置于所述第一介质层上,且形成有所述凹槽。
4.根据权利要求3所述的磁传感器,其特征在于,所述第一介质层为硅材料,和/或,所述第二介质层为二氧化硅材料。
5.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,所述悬臂梁为二维材料。
6.一种磁传感器的制备方法,其特征在于,包括:
提供介质层;
在所述介质层形成容置空间和凹槽;
在所述凹槽两侧还形成有第一凸起部和第二凸起部;
在所述容置空间形成磁致层,所述磁致层在待测磁场中发生形变以产生应力,所述应力与所述待测磁场的场强呈正相关关系;
在所述第一凸起部形成源极;
在所述第二凸起部形成漏极;
在所述凹槽与悬臂梁相对的面上形成栅极;
在所述第一凸起部和第二凸起部上形成所述悬臂梁,所述悬臂梁在所述凹槽位置形成悬浮部分,所述悬浮部分通过所述介质层受所述应力作用发生形变,所述形变的程度用于表征所述待测磁场的场强。
7.一种磁场测量系统,其特征在于,包括权利要求1至5中任一项所述的磁传感器,以及测量电路;
所述测量电路用于采集所述磁传感器在待测磁场下产生的测量信号,并根据所述测量信号计算所述待测磁场的场强信息;
所述测量信号用于表征所述悬浮部分的形变程度;
所述测量电路包括矢量网络分析仪;所述矢量网络分析仪分别与所述源极、所述漏极和所述栅极连接,且所述矢量网络分析仪根据所述源极的电信号、所述漏极的电信号和所述栅极的电信号,计算所述待测磁场的场强信息。
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