阶跃磁场激励FeNiMoSiB/ PZT-5A复合材料 非线性磁电效应的磁传感技术

摘要:

磁致伸缩/压电复合材料在高幅度交变磁场激励下产生非线性磁电效应，通过解调以激励场频率为基频的奇次谐波输出，可实现微弱磁场测量。然而，外部交流源持续激励的方式会引入串扰噪声，影响信噪比。本文提供了一种阶跃磁场激励FeNiMoSiB/PZT-5A/FeNiMoSiB敏感单元测量磁场的新方法。磁场阶跃变化后，磁电敏感单元以固有频率振动，可以显著增强磁电效应，提升输出信号幅度。振动频率不受交流激励场频率的影响，减少了外部激励源引入的噪声。由于非线性磁电效应，磁电敏感单元输出电压将被待测直流或交流磁场调制，通过锁相解调谐振点的电压信号，可以获得磁场传感信号。当使用2 kHz双极性方波激励时，测量-3~3 Oe直流磁场灵敏度为29.77mV/Oe，线性度为0.22%。测量1~50k Hz交流磁场响应平坦带宽内的灵敏度约为37.5mV/Oe。

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