磁通量传感器 打造磁场“火眼金睛”，9所研制MEMS磁通门传感器

打造磁场“火眼金睛”，9所研制MEMS磁通门传感器

近日，中国电科9所突破从器件设计到材料制备等多项关键技术，研制出高性能的MEMS磁通门传感器。

MEMS磁通门传感器作为一种高精度弱磁场传感器，能够感应到外界微弱的直流或低频磁场，被广泛应用于定位跟踪、航空航天、地磁探测和电流检测等领域，且长期以来依赖进口。

为填补该领域技术空白，9所技术团队瞄准微型化集成、薄膜磁心材料、MEMS制备工艺、测试优化方案等方面，持续创新突破，成功研制高性能MEMS磁通门传感器。未来，技术团队将进一步优化其结构、制作工艺、磁心材料、电路匹配，使MEMS磁通门传感器不仅能满足各种场合对小尺寸、高精度、低功耗、高鲁棒性等的要求，还可以满足高集成度、高匹配性、低成本的要求，为各领域的磁测量提供新的解决方案。

霍尔、磁通门、巨磁阻、光纤四类电流传感器原理图解

霍尔电流传感器包括开环式和闭环式两种，开环的霍尔电流传感器采用的是霍尔直放式原理，闭环的霍尔电流传感器采用的是磁平衡原理。高精度的霍尔电流传感器大多属于闭环式。

开环霍尔电流传感器原理图

磁平衡式霍尔电流传感器原理图

磁通门电流传感器原理图解

磁通门传感器是利用被检测磁场中高导磁率磁芯在交变场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”，通过这道“门”，相应的磁通量即被调制，并产生感应电动势。利用这种现象来测量电流所产生的磁场，从而间接的达到测量电流的目的。

磁通门电流传感器原理图

磁通门传感器具有分辨率高、测量弱磁场范围宽、可靠、能够直接测量磁场的分量和适于在速运动系统中使用等特点。

巨磁阻电流传感器原理图解

物质的电阻率在磁场中会产生轻微变化。这种现象叫磁阴效应（AMR）.某些条件下物质电阻率会随磁场产生较大变化称作巨磁效应（GMR）。GMR可以比AMR大一个数量级的灵敏度。巨磁阻效应是一种量子力学和凝聚态物理学现象，是指磁性材料的电阻率在有外磁场作用时较之无外磁场作用时存在巨大变化的现象。基于这个效应传感器就是巨磁阻传感器。

巨磁阻电流传感器原理

光纤电流传感器原理

光纤电流传感器是以法拉第磁光效应为基础、以光纤为介质的新型电流传感器。激光束通过光纤，并经起偏器产生偏振光，经自聚焦透镜人射到磁光晶体：在电流产生的外磁作用下，偏振面旋转θF角度；经过检偏器、光纤，进入信号检测系统，通过对θF的测量得到电流值。

光纤电流传感器原理图

光纤电流传感器主要应用于电力系统中电流的测量；除此之外与电机制造厂、测量仪器表厂结合，还可研制开发线路事故点的标定装置及事故区间的判定装置等一系列电力系统的测量、诊断装置。

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