http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.3.15

УДК 621.382

Приладово-технологічне моделювання магніточутливого сенсора з інтегрованим магнітним концентратором

Стемпицький В. Р., Дао Динь Ха
(російською мовою)

Ключові слова: магніточутливий сенсор, інтегрований магнітний концентратор, датчик Холла, феромагнітний матеріал.

Представлено результати дослідження та оптимізації конструктивних і експлуатаційних характеристик на основі даних приладово-технологічного моделювання магніточутливого сенсора з інтегрованим магнітним концентратором (ІМК) дископодібної форми.
Висока магнітна проникність матеріалу ІМК забезпечує високе значення індукції магнітного поля по його краях, що призводить до значного посилення доданого зовнішнього поля. Тобто ІМК виконує роль магнітного підсилювача, а також впливає на відношення сигнал/шум і сигнал/зсув. При цьому, однак, магнітне посилення залежить не тільки від розмірів ІМК, а й від його форми.
Аналіз впливу геометричних розмірів, крайового кута і використовуваного матеріалу інтегрованого магнітного концентратора на характеристики тривимірного датчика магнітного поля показав, що включення в конструкцію датчика Холла концентратора з феромагнітного матеріалу забезпечує значне (до 10 разів) підвищення коефіцієнта посилення магнітного потоку, що дозволяє застосовувати датчики досліджуваної конструкції для детектування слабких магнітних полів (від 0,01 мкТл до 2 мТл).
Показано, що виконаний з супермендюра магнітний концентратор дископодібної форми діаметром 200 мкм і товщиною 10 мкм з крайовим кутом 60° забезпечує посилення магнітного потоку величиною 120 мТл (максимальне значення, при якому концентратор може виконувати посилення магнітного потоку) з коефіцієнтом 10,81.
Отримані результати свідчать про перспективність застосування пропонованого конструктивного рішення для виготовлення тривимірних датчиків слабких магнітних полів, що мать магнітну чутливість за струмом до 3026 В/(А·Тл) уздовж поверхні датчика. Розглянутий тип сенсорних пристроїв істотно розширює сферу застосування датчиків Холла і може ефективно використовуватися як елементна база для медичної апаратури, обладнання для магнітно-резонансної терапії, а також в приладах для геологічних і геодезичних досліджень.

Республіка Білорусь, м. Мінськ, Білоруський державний університет інформатики і радіоелектроніки.

Опис статті для цитування: Стемпицкий В. Р., Дао Динь Ха. Приборно-технологическое моделирование магниточувствительного сенсора с интегрированным магнитым концентратором. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2018, № 3, с. 15—21. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.3.15

Cite the article as:: Stempitsky V. R., Dao Dinh Ha. Device-technological simulation of the magnetosensitive sensor with integrated magnetic concentrator. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2018, no. 3, pp. 15-21. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.3.15