基于多孔铁芯的微型磁通门低功耗技术研究.pdfVIP

第27卷 第 11期 传 感 技 术 学 报 Vo1．27 No．11 2014年 11月 CHINESE JOURNALOF SENSORSANDACTUATORS NOV．2014 StudyofLowPowerTechnologyofMicroFluxgateSensorBasedonPorousCore LtjHui一，LIUShibin (1．SchoolofElectronicsandInformation，Ⅳ0^∞把mPolytechnicalUniversity，Xi’an710129，China； 2．ElectricalEngineeringandAutomationinstitute，HenanPolytechnciUniversity，JiaozuoHenan454000，China) Abstract：Thepowerconsumptionoffluxgateismainlydeterminedbyitsoptimumexcitationcurrent(OEC)．The porousstructurecorecandecreaseOECandlowerpowerconsumptionoffluxgate．Weanalyzedanddesignedami— crofluxgatewithporouscore，andthenderivedanequationtodescribetherelationshipbetweenOEC andtheporous structure．BasedonMagnetsoftwareandFEM analysis，theeffectsofporouscorehavebeensimulatedandanalyzed， andcomparedwiththeexperimentalresults．Theresultsconfirm thevalidityoftheequation．Theimprovementsug— gestionsfortheprocessareputforward，whichcanprovidereferenceofrtheperfectionofthelow powertechnology andredesignofthemicrofluxgatesensor． Keywords：MEMS；fluxgate；low power；FEM EEACC：7310L；3120D doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．11．013 基于多孔铁芯的微型磁通 门低功耗技术研究米 吕 辉 ，刘诗斌 (1．西北工业大学电子信息学院，西安 710129；2．河南理工大学电气工程与 自动化学院，河南 焦作454000) 摘 要 ：微型磁通门的功耗主要由最佳激励电流决定，多孔结构铁芯能够减小微型磁通门传感器的最佳激励电流，从而有效 降低功耗。采用 Magnet有限元仿真软件 ，建模分析多孔结构铁芯对微型磁通门最佳激励电流的影响，并总结了相关规律，结 合 MEMS的工艺 ，对孑L的尺寸做出了设计。将实测结果和仿真结果进行对 比，验证了这一规律的有效性，从而能够较好的估 算孑L的尺寸对最佳激励电流的影响，为模型的进一步完善和微型磁通门的结构设计提供理论和实验依据。 关键词：MEMS；磁通门；低功耗；有限元法 中图分类号 ：TP212．1 文献标识码 ：A 文章编号：1004-1699(2014)11-1512—05 磁通门传感器是一种具有高精度、高稳定性的弱 成威胁。采用激励调谐方法可在不增大剩磁误差的 磁场测量器件…，在航空航天、地球物理、安检、医疗 同时有效地降低传统结构磁通门的功耗，但是由于 设备等领域有着广泛 的应用 。传统磁通门普遍存在 微型磁通门较大的线圈电阻和平面结构使调谐过程 尺寸大、功耗高的缺点，近年来，随着 MEMS(MicroE— 非常困难 。RTD(ResidenceTimesDifference)磁 lectro．MechanicalSystems)