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磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器原理

磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器早由D. Robbes等人提出，該類傳感器主要由磁電阻傳感器和超導(dǎo)磁場放大器構(gòu)成。其中超導(dǎo)磁場放大器是一個由超導(dǎo)薄膜構(gòu)成的閉合環(huán)路。超導(dǎo)環(huán)路中有一段寬度狹窄區(qū)域。磁電阻傳感器位于超導(dǎo)磁場放大器環(huán)路狹窄區(qū)域上方并由絕緣層分隔。

對于超導(dǎo)磁場放大器而言，其磁場放大倍數(shù)主要由放大器的尺寸和狹窄區(qū)域?qū)挾葲Q定。增大超導(dǎo)磁場放大器的尺寸，以及減小狹窄區(qū)域的寬度，都會顯著增加超導(dǎo)磁場放大器的磁場放大倍數(shù)。例如，理論計算表明，當(dāng)超導(dǎo)磁場放大器直徑達(dá)到25 mm，狹窄區(qū)域?qū)挾葹? μm時，磁場放大倍數(shù)將達(dá)到3500 倍，而相應(yīng)的磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器的磁場探測能力將有望達(dá)到1 f，甚至更低的磁場。

磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器的性能不僅取決于超導(dǎo)磁場放大器的磁場放大能力，同時也取決于磁電阻傳感器的靈敏度、噪聲等特性。目前在磁電阻傳感器領(lǐng)域性能為優(yōu)異、同時有應(yīng)用價值及潛力的當(dāng)屬GMR和TMR磁傳感器。下面將分別對GMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器的發(fā)展及本課題組在TMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器制備、測試方面開展的工作進(jìn)行介紹。

光纖傳感器

光纖傳感器

光纖傳感器技術(shù)是隨著光導(dǎo)纖維實用化和光通信技術(shù)的發(fā)展而形成的一門嶄新的技術(shù)。光纖傳感器與傳統(tǒng)的各類傳感器相比有許多特點，如靈敏度高.抗電磁干擾能力強(qiáng)，耐腐蝕，絕緣性好，結(jié)構(gòu)簡單，體積小.耗電少，光路有可撓曲性，以及便于實現(xiàn)遙測等。

光纖傳感器一般分為兩大類，一類是利用光纖本身的某種敏感特性或功能制成的傳感器.稱為功能型傳感器;另一類是光纖僅僅起傳輸光波的作用，必須在光纖端面或中間加裝其他敏感元件才能構(gòu)成傳感器，稱為傳光型傳感器。無論哪種傳感器，其工作原理都是利用被測量的變化調(diào)制傳輸光光波的某一參數(shù)，使其隨之變化，然后對已調(diào)制的光信號進(jìn)行檢測，從而得到被測量。

光纖傳感器可以測量多種物理量.目前已經(jīng)實用的光纖傳感器可測量的物理量達(dá)70多種，因此光纖傳感器具有廣闊的發(fā)展前景。

生物傳感器

生物傳感器是利用生物或生物物質(zhì)做成的、用以檢測與識別生物體內(nèi)的化學(xué)成分的傳感器。生物或生物物質(zhì)是指酶、微生物、等，被側(cè)物質(zhì)經(jīng)擴(kuò)散作用進(jìn)人生物敏感膜，發(fā)生生物學(xué)反應(yīng)(物理、化學(xué)反應(yīng))，通過變換器將其轉(zhuǎn)換成可定量、可傳輸、處理的電信號.按照所用生物活性物質(zhì)的不同，生物傳感器包括酶傳感器、微生物傳感器、傳感器、生物組織傳感器等。

酶傳感器具有靈敏度高、選擇性好等優(yōu)點，目前已實用化的商品達(dá)200種以上，但由于酶的提煉工序復(fù)雜，因而造價高，也不太穩(wěn)定。微生物傳感器與酶傳感器相比，價格便宜，性能穩(wěn)定，它的缺點是響應(yīng)時間較長(數(shù)分鐘)，選擇性差，目前微生物傳感器已成功應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測和醫(yī)學(xué)中，如測定水污染程度、診斷和搪尿病等。傳感器的基本原理是反應(yīng)，目前已研制成功的傳感器達(dá)兒十種以上。生物組織傳感器制作簡便，工作壽命長，在許多情況下可取代酶傳感器，但在實用化中還存在選擇性差、動植物材料不易保存等問題。目前生物傳感器的開發(fā)與應(yīng)用正向著多功能化、集成化的方向發(fā)展。半導(dǎo)體生物傳感器是將半導(dǎo)體技術(shù)與生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，為生物傳感器的多功能化、小型化、微型化提供了重要的途徑。