巴魯夫成型外殼內的磁致伸縮位移傳感器

近年來，研究人員采用磁致伸縮薄膜作為敏感膜的表面聲波（surface acoustic wave，簡稱SAW）傳感器，為設計磁場傳感器提供了新方法。王文的研究小組曾提出一種基于鐵鈷薄膜的SAW器件[2]，用于感測電流/磁場，根據理論優化獲得的靈敏度高達8.3 kHz/mT。然而，磁致伸縮薄膜中的強磁滯效應*帶來了顯著的滯后誤差，明顯降低了傳感器性能。

此次，研究人員將柵陣式圖形設計的鐵鈷磁致伸縮敏感膜與表面聲波相結合進行磁場感測，所提出的傳感器由差分雙延遲線振蕩器構成，

傳感通道上的器件表面利用射頻濺射技術和套刻工藝沉積鐵鈷薄膜柵陣，通過釋放鐵鈷中的內部應力變化來有效地抑制磁滯效應。參考通道的器件用于通過差分方法有效減小外圍環境溫度等影響。

當磁場發生變化時，鐵鈷薄膜發生磁致伸縮效應*和ΔE效應*，引起SAW傳播速度的改變，進而可以差分振蕩頻率信號的變化來表征待測磁場強度。

實驗結果證明，通過采用鐵鈷柵陣式磁敏薄膜的SAW磁場傳感器，成功抑制了鐵鈷材料中的磁滯效應，其磁滯誤差僅為鐵鈷薄膜式傳感器的五分之一，而且，傳感器的靈敏度、線性度也得到了大幅改善，如圖2所示。

巴魯夫成型外殼內的磁致伸縮位移傳感器