[发明专利]一种单轴压电驱动的弱磁场测量传感器

摘要

本发明提供一种单轴压电驱动的弱磁场测量传感器，包括绝缘基底、GMR敏感元件、两个相同的磁力线聚集器、调制膜、微悬臂梁和压电陶瓷薄片。在绝缘基底表面上镀有三对电极；两个磁力线聚集器分别固定在GMR敏感元件两端的绝缘基底表面上，GMR敏感元件两端分别位于磁力线聚集器的“凹”形槽内。所述微悬臂梁包括基座、悬臂。基座固定在绝缘基底上，基座连接悬臂。悬臂的自由端开有两个对准孔，两个对准孔之间制备有高磁导率软磁材料的调制膜，调制膜与GMR敏感元件垂直距离为8～15微米。压电陶瓷薄片粘在悬臂上。本发明提供的弱磁场测量传感器调制深度较大，分辨力较高，结构工艺简单，驱动电压较低。

主权项

一种单轴压电驱动的弱磁场测量传感器，其特征在于，包括绝缘基底(6)、三对电极(7、8、9)、GMR敏感元件(10)、两个相同的磁力线聚集器(11)、调制膜(14)、微悬臂梁(13)和压电陶瓷薄片(5)；所述绝缘基底(6)采用表面抛光的玻璃片，在绝缘基底(6)表面上镀有三对电极(7、8、9)；所述GMR敏感元件(10)呈细条状，中央位置有一横向的间隙(12)，GMR敏感元件(10)固定在绝缘基座(6)表面上；每个磁力线聚集器(11)较窄一端开有“凹”形槽，“凹”形槽宽度比GMR敏感元件(10)略宽；两个磁力线聚集器(11)分别固定在GMR敏感元件(10)两端的绝缘基底(6)表面上，GMR敏感元件(10)两端分别位于磁力线聚集器(11)的“凹”形槽内，GMR敏感元件(10)和两个磁力线聚集器(11)三者中轴线成一直线；第二对电极(8)和第三对电极(9)分别与GMR敏感元件(10)的两对输入输出电极连接；所述微悬臂梁(13)包括基座(1)、悬臂(2)；基座(1)固定在绝缘基底(6)上，基座(1)连接悬臂(2)，基座(1)上表面与悬臂(2)上表面共平面，悬臂(2)厚度小于基座(1)厚度；悬臂(2)的自由端开有两个对准孔(3)，紧靠对准孔且沿悬臂(2)的中轴线向基座(1)方向依次开有若干个阻尼孔(4)；悬臂(2)下表面两个对准孔(3)之间制备有高磁导率软磁材料的调制膜(14)，调制膜(14)正对GMR敏感元件(10)的间隙，调制膜(14)的形状与间隙(12)的表面形状相同；所述压电陶瓷薄片(5)表面为长方形，其宽度与悬臂(2)宽度一致，厚度方向为极化方向，压电陶瓷薄片(5)粘在悬臂(2)上，沿压电陶瓷薄片(5)长度方向一端延伸至基座(1)，并与第一对电极(7)电连接，另一端延伸靠近阻尼孔(4)。