[发明专利]一种非晶丝与线圈分离的GMI传感器探头

说明书

技术领域

本发明涉及脑机接口技术研究实验的生物磁信号采集装置，具体涉及一种非晶丝与线圈分离的GMI传感器探头。

背景技术

在磁测量领域中，GMI磁传感器因其较宽的测量范围、较高的极限灵敏度以及其方便易用而广受关注。GMI效应就是当软磁性材料(多为Co基非晶和Fe基纳米晶)的丝或条带通以交流电流I_ac时，材料两端感生的交流电压U_w随着丝纵向所加的外磁场H_ex的变化而灵敏变化的现象，其实质是非晶材料自身的阻抗随外加磁场的灵敏变化。通过信号采集线圈，我们可以将阻抗值转化为电压值，从而实现对外磁场H_ex的测量。在这一过程中，采集线圈的匝数和距离非晶丝的距离（绕径），是影响传感器灵敏度等关键性能指标的重要因素。如图1所示，传统的探头设计方案将采集线圈（参见图1中的③-④）紧密绕置于非晶丝（参见图1中的①-②）的四周。由于非晶丝只有数十微米的直径，本身非常柔软，这种设计方案对加工工艺提出了很高的要求，并且很难提高线圈极限匝数和极限绕径 。这限制了探头灵敏度的进一步提高。在这种方案下，非晶丝和线圈处在紧耦合状态，一经制成，无论是非晶丝的更换还是线圈匝数、绕径等线圈参数的调整， 都极不方便，并且存在损伤非晶丝的可能性。同时，由于信号拾取线圈将非晶丝紧紧包裹在内，非晶丝和被探测磁场信号之间，存在一层线圈的阻隔，对于非晶丝的灵敏度产生影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种非晶丝与线圈分离的GMI传感器探头，该非晶丝与线圈分离的GMI传感器探头实现了信号拾取线圈和非晶丝的解耦合，信号拾取线圈是绕置在较硬的金属丝周围，信号拾取线圈的匝数与绕径相较于绕置于非晶丝周围的传统方案，可以提升探头的灵敏度。同时，由非晶丝单独组成探头磁场感生部件，可以独立制件，不同性质的非晶丝可以制成不同的探测部件，在进行接口标准化后，非常容易进行更换。这种解耦合的设计，大大减小探头（磁场感生部件）的体积和重量，对于脑机接口等应用领域而言，将极大地提高被试的使用舒适感。最后，没有了探测线圈的阻隔，非晶丝可以充分暴露于被探测磁场中，提高了非晶丝本身的灵敏度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种非晶丝与线圈分离的GMI传感器探头，包括串联支路和信号拾取线圈，所述串联支路包括串联布置的金属丝和非晶丝，且所述信号拾取线圈绕设布置于金属丝上。

优选地，所述金属丝为铁丝。

本发明的非晶丝与线圈分离的GMI传感器探头具有下述优点：本发明包括串联支路和信号拾取线圈，串联支路包括串联布置的金属丝和非晶丝，且信号拾取线圈绕设布置于金属丝上，通过上述结构实现了信号拾取线圈和非晶丝的解耦合，信号拾取线圈是绕置在较硬的金属丝周围，信号拾取线圈的匝数与绕径相较于绕置于非晶丝周围的传统方案，可以提升探头的灵敏度。同时，由非晶丝单独组成探头磁场感生部件，可以独立制件，不同性质的非晶丝可以制成不同的探测部件，在进行接口标准化后，非常容易进行更换。这种解耦合的设计，大大减小探头（磁场感生部件）的体积和重量，对于脑机接口等应用领域而言，将极大地提高被试的使用舒适感。最后，没有了探测线圈的阻隔，非晶丝可以充分暴露于被探测磁场中，提高了非晶丝本身的灵敏度。

附图说明

图1为现有技术的GMI传感器探头结构示意图。

图2为本发明实施例的GMI传感器探头结构示意图。

具体实施方式