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一種新型的高靈敏度磁探測(cè)器

磁電阻/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器作為一種新型的高靈敏度磁探測(cè)器， 其探測(cè)精度目前已接近SQUID器件并已達(dá)到fT 量級(jí)。同時(shí)這類(lèi)傳感器又具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝成熟、便于大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢(shì)，使其在未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮?。就該?fù)合式磁傳感器而言，進(jìn)一步提升器件的探測(cè)精度是其未來(lái)研究發(fā)展的主要方向。

一方面，繼續(xù)減小超導(dǎo)磁場(chǎng)放大器的狹窄區(qū)域?qū)挾戎? μm以下，同時(shí)增大磁場(chǎng)放大器的有效面積都可以將磁場(chǎng)放大倍數(shù)繼續(xù)提升至幾千甚至上萬(wàn)倍，但是同時(shí)會(huì)對(duì)傳感器的工作區(qū)間以及小型化造成影響。另一方面，使用靈敏度更高的磁電阻傳感器件(TMR、巨磁阻抗器件(GMI)等[35])，將有望使得該復(fù)合式傳感器的磁場(chǎng)探測(cè)精度達(dá)到1fT，甚至0.1 fT 的量級(jí)。

電阻應(yīng)變式壓力傳感器

將電阻應(yīng)變片粘貼在彈性元件特定表面上，當(dāng)力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于彈性元件時(shí)，會(huì)導(dǎo)致元件應(yīng)力和應(yīng)變的變化，進(jìn)而引起電阻應(yīng)變片電阻的變化。電阻的變化經(jīng)電路處理后的以電信號(hào)的方式輸出，這就是電阻應(yīng)變片傳感器的工作原理。

電阻應(yīng)變片應(yīng)用的是金屬電阻應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片兩種。金屬電阻應(yīng)變片又有絲狀應(yīng)變片和金屬箔狀應(yīng)變片兩種。通常是將應(yīng)變片通過(guò)特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學(xué)應(yīng)變基體上，當(dāng)基體受力發(fā)生應(yīng)力變化時(shí)，電阻應(yīng)變片也一起產(chǎn)生形變，使應(yīng)變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。這種應(yīng)變片在受力時(shí)產(chǎn)生的阻值變化通常較小，一般這種應(yīng)變片都組成應(yīng)變電橋，并通過(guò)后續(xù)的儀表放大器進(jìn)行放大，再傳輸給處理電路（通常是 A/D 轉(zhuǎn)換和 CPU ）顯示或執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

半導(dǎo)體應(yīng)變片是利用半導(dǎo)體單晶硅的壓阻效應(yīng)制成的一種敏感元件。半導(dǎo)體應(yīng)變片需要粘貼在試件上測(cè)量試件應(yīng)變或粘貼在彈元件上間接地感受被測(cè)外力。利用不同構(gòu)形的彈元件可測(cè)量各種物體的應(yīng)力、應(yīng)變、壓力、扭矩、加速度等機(jī)械量。半導(dǎo)體應(yīng)變片與電阻應(yīng)變片相比，具有靈敏系數(shù)高（約高 50～100倍）、機(jī)械滯后小、體積小、耗電少等優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)于傳感器

傳感器的作用是什么，傳感器實(shí)際上是一種功能塊，其作用是將來(lái)自外界的各種信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。傳感器所檢測(cè)的信號(hào)近來(lái)顯著地增加，因而其品種也極其繁多。

為了對(duì)各種各樣的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、控制，就必須獲得盡量簡(jiǎn)單易于處理的信號(hào)，這樣的要求只有電信號(hào)能夠滿足。電信號(hào)能較容易地進(jìn)行放大、反饋、濾波、微分、存貯、遠(yuǎn)距離操作等。因此作為一種功能塊的傳感器可狹義的定義為：“將外界的輸入信號(hào)變換為電信號(hào)的一類(lèi)元件?！?

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