[实用新型]一种基于压磁-压电半导体复合结构的磁场检测装置

说明书

本实用新型提供了一种基于压磁‑压电半导体复合结构的磁场检测装置，所述压磁‑压电半导体器件由传感器单元、金属电极、导线、伺服电机、单片机、电压采集单元、显示器组成。所述传感器单元包括第一压磁层、第二压磁层、第一压电半导体层、第二压电半导体层。所述第一压磁层与第一压电半导体层的极化方向相同，所述第二压磁层与第二压电半导体层的极化方向相同，所述第一压电半导体层与第二压电半导体层的极化方向相反；所述第一压磁层、第一压电半导体层、第二压电半导体层和第二压磁层依次连接。通过压电半导体在磁场中的变形测出磁场大小。比传统的磁场测量方法更加精密，可以同时测量磁场大小和方向，较传统的磁场测量方法更加稳定。

技术领域

本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种基于压磁-压电半导体复合结构的磁场检测装置。

背景技术

压电半导体同时具备压电效应和半导体特性，是目前研发新型智能器件的重要材料，基于压电半导体多场耦合行为的研究也加快了压电半导体器件的研发。压电半导体基于压电效应形成“变形-极化-载流子”的耦合，即通过应变间接调控载流子的运输特性，广泛应用于传感器、光电子器件、能量收集等领域。

磁场测量，空间或磁性材料中磁通、磁通密度、磁通势、磁场强度等的测量。是磁学量测量的内容之一。空间的磁通密度与磁场强度成比例关系，空间磁场强度的测量，实质上也是磁通密度的测量。因而用磁强计测量的实际上是磁通密度。 磁场测量主要利用磁测量仪器进行。按照被测磁场的性质，磁场测量分为恒定磁场测量和变化磁场测量。

世面上现有磁场测量装置多为高斯计或磁通计，其或存在规格统一难度大、设备误差大，故测量数据精确度底；或存在制造维护成本高、操作复杂和携带不便等问题。

实用新型内容

本实用新型提出了一种基于压磁-压电半导体复合结构的磁场检测装置，解决了传统磁场检测装置存在精度底、成本高、操作复杂和不易携带等问题。

针对现有技术的不足，本实用新型专利目的是提供一种基于压磁-压电半导体复合材料的磁场检测器件。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种基于压磁-压电半导体复合结构的磁场检测装置，所述压磁-压电半导体器件由传感器单元、金属电极、导线、伺服电机、单片机、电压采集单元、显示器组成。

所述传感器单元包括第一压磁层、第二压磁层、第一压电半导体层、第二压电半导体层。

所述第一压磁层与第一压电半导体层的极化方向相同，所述第二压磁层与第二压电半导体层的极化方向相同，所述第一压电半导体层与第二压电半导体层的极化方向相反；所述第一压磁层、第一压电半导体层、第二压电半导体层和第二压磁层依次连接。

进一步地，所述第一压磁层、第二压磁层、第一压电半导体层、第二压电半导体层的长度相等，其长度为0.1-10微米。

进一步地，所述第一压磁层厚度为第一压电半导体层厚度的0.35-0.45倍。第一压磁层与第二压磁层厚度相同，所述第一压电半导体层与第二压电半导体层厚度相同。

进一步地，所述第一压磁层与第二压磁层为同种材料，所述第一压电半导体与第二压电半导体为同种材料。

所述传感器两端与金属电极相连接；

所述传感器单元一端与伺服电机的输出轴相连，传感器长度方向与直流电机输出轴的夹角为90°，

所述金属电极通过导线与电压采集装置相连；所述单片机通过导线分别与伺服电机、显示器、电压采集装置相连。

相对于现有技术的有益效果：

本实用新型通过压电半导体在磁场中的变形测出磁场大小。比传统的磁场测量方法更加精密，可以同时测量磁场大小和方向，较传统的磁场测量方法更加稳定。

附图说明