论文部分内容阅读
巨磁阻抗(giant magneto-impedance,GMI)效应具有灵敏度高、反应时间快、敏感元件体积小等优点,从而更符合现代传感器的性能要求,可广泛用于汽车、电子等多种领域。本文主要探讨了非晶薄带的GMI效应及进行退火和表面涂敷薄膜层处理对薄带GMI效应的影响,最后研制了埋入式传感器探头及信号处理电路。主要内容如下:通过在非晶薄带表面涂敷薄膜层(分了施加基片温度与不施加基片温度的情况)的方式,探讨表面粗糙度对薄带GMI效应的影响。研究发现,涂敷CoFe2O4薄膜层能减小非晶带表面粗糙度;通过施加基片温度,可有效的改善样品的软磁性能。研究发现最佳制备条件:功率100W,时间60min,溅射气压0.7Pa,基片温度300℃时样品的巨磁阻抗效应最好,最大阻抗比120.5%,而制备态样品为43.68%,提高了近77%。研究了两段式焦耳热退火工艺,得到最佳退火条件:第一段退火电流大小15A/mm2,第二段退火电流大小30A/mm2,每段退火时间均为120s。最佳频率1MHz时最大GMI比值为138.2%。根据PCB-Fluxgate工艺进一步优化,设计出了埋入式的传感器探头。探头主要由多层的聚酰亚胺柔性基板和非晶薄带构成。通过对非对角电压的近似表达式进行数值仿真,分析薄带及线圈尺寸对传感器性能的影响,从而对非对角GMI传感器探头进行优化设计。完成了传感器后期信号处理电路的设计,测试了相关性能参数。