[发明专利]一种应力式悬臂梁磁场传感器

说明书

本发明提供了一种应力式悬臂梁磁场传感器，在悬臂梁上设置U形导线。工作时，U形导线中通过直流电流，U形导线中的直流电流受到待测磁场作用，产生收缩或扩张的力，从而改变悬臂梁的应力，从而改变悬臂梁的共振频率，通过检测悬臂梁共振频率实现磁场探测。因为悬臂梁的共振频率对悬臂梁的应力非常敏感，所以本发明具有磁场探测灵敏度高的优点。另外，本发明可以通过改变U形导线中的电流，改变悬臂梁中的应力，从而调节悬臂梁的共振频率，所以具有磁场传感量程宽的优点。

技术领域

本发明涉及磁场传感领域，具体涉及一种应力式悬臂梁磁场传感器。

背景技术

磁场传感器是将磁场及其变化量转换为电信号或其他信号的装置。因为自然界和人类社会生活的许多地方都存在磁场或与磁场相关的信息，所以探测、采集、存储、转换、复现、监控各种磁场和磁场中承载的各种信息非常重要。传统的磁场传感器有薄膜磁致电阻传感器、磁阻敏感传感器、电涡流式传感器等，传统的磁场传感器设备复杂、灵敏度低、磁场探测的量程可调性差，不能满足宽量程、高灵敏度、低成本的需求。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种应力式悬臂梁磁场传感器，该磁场传感器包括振源、底座、悬臂梁、U形导线、电极；底座固定在振源上，悬臂梁的一端固定在底座上，悬臂梁的另一端为自由端，U形导线设置在悬臂梁上，电极设置在底座上，电极有两个，两个电极与U形导线连接，U形导线包括连接部，连接部与悬臂梁自由端的端面平行；工作时，在两个电极间施加直流电流，在待测磁场的作用下，U形导线受到磁场作用，产生收缩或扩张的力，从而改变悬臂梁的应力，从而改变悬臂梁的共振频率，通过检测悬臂梁共振频率实现磁场探测。

更进一步地，U形导线嵌入到悬臂梁内。

更进一步地，还包括第二连接部，第二连接部连接U形导线的两臂。

更进一步地，第二连接部的宽度小于连接部的宽度。

更进一步地，在悬臂梁上设有凹槽。

更进一步地，凹槽的方向平行于悬臂梁自由端的端面。

更进一步地，凹槽设置在悬臂梁的U形导线另外一侧。

更进一步地，悬臂梁为半导体材料或金刚石。

本发明的有益效果：本发明提供了一种应力式悬臂梁磁场传感器，在悬臂梁上设置U形导线。工作时，U形导线中通过直流电流，U形导线中的直流电流受到待测磁场作用，产生收缩或扩张的力，从而改变悬臂梁的应力，从而改变悬臂梁的共振频率，通过检测悬臂梁共振频率实现磁场探测。因为悬臂梁的共振频率对悬臂梁的应力非常敏感，所以本发明具有磁场探测灵敏度高的优点。另外，本发明可以通过改变U形导线中的电流，改变悬臂梁中的应力，从而调节悬臂梁的共振频率，所以具有磁场传感量程宽的优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是应力式悬臂梁磁场传感器的示意图。

图2是又一种应力式悬臂梁磁场传感器的示意图。

图3是再一种应力式悬臂梁磁场传感器的示意图。

图中：1、底座；2、悬臂梁；3、U形导线；4、连接部；5、电极；6、第二连接部；7、凹槽。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1