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基于GMR传感器的国产伏羲芯片表面缺陷检测系统设计 被引量：1
1
作者 汪海涛 林永铨 +1 位作者 陶维华 许健 《计算机测量与控制》 2025年第2期23-30,70,共9页
国产伏羲芯片组成结构较为复杂,为了加强对国产伏羲芯片的安全保护,确保芯片品质符合设计规格和标准,设计并开发了基于GMR传感器的国产伏羲芯片表面缺陷检测系统;加设GMR传感器和检波器,改装核心处理器、信号放大器、数据存储器和图像... 国产伏羲芯片组成结构较为复杂,为了加强对国产伏羲芯片的安全保护,确保芯片品质符合设计规格和标准,设计并开发了基于GMR传感器的国产伏羲芯片表面缺陷检测系统;加设GMR传感器和检波器,改装核心处理器、信号放大器、数据存储器和图像采集模块,完成硬件部分优化;利用GMR传感器获取伏羲芯片表面磁场反馈信号,拼接国产伏羲芯片表面图像数据,通过信号补偿、标准化以及图像增强等步骤,从磁场信号和图像数据两个方面,提取芯片表面特征,通过特征匹配确定当前芯片表面的缺陷状态,得出缺陷类型、位置以及面积的检测结果;实验结果证明:该系统对国产伏羲2360芯片表面缺陷位置检测误差比另两种传统检测系统分别降低1.5 mm和1.2 mm,对国产伏羲2380芯片表面缺陷位置检测误差比另两种传统检测系统分别降低2 mm和1.5 mm,对国产伏羲2420芯片表面缺陷位置检测误差比另两种传统检测系统分别降低1.4 mm和1 mm;在10种芯片缺陷类型下,该系统表面缺陷面积检测误差明显较低。 展开更多
关键词 GMR传感器 国产伏羲芯片 芯片表面缺陷 表面检测
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基于Hall和GMR的多传感器融合方法及实现 被引量：2
2
作者 李雪洋 李岩松 刘君 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期446-455,共10页
目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义... 目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义GMR和Hall的灵敏度差值ΔS基础上,将被测电流i和灵敏度差值ΔS构成的融合域划分为四个域,在域Ⅱ采用多传感加权观测融合Kalman滤波算法,将Hall和GMR的观测量和观测噪声融合后与状态方程联立进行Kalman滤波;在域Ⅰ采用数据加权融合最优权值分配的方法,给Hall的测量数据赋予较大权值,GMR的测量数据赋予较小的权值;在域Ⅲ,权值分配情况相反,各域之间可实现数据融合的平滑过渡。基于多传感器融合方法,设计了一种组合式闭环电流传感器,包括磁芯、电路部分设计及仿真。仿真和样机实验结果表明,在域Ⅱ时多传感器融合值与真实值的均方根误差低至0.004;在域Ⅰ、Ⅲ时电流测量的相对误差E_(i)均在0.255%以下。与单一传感器相比,多传感器融合的方法使组合式传感器测量电流范围增大,适用于温度变化范围较大的场景,电流测量精度及可信度更高。 展开更多
关键词 多传感器数据融合 霍尔传感器 巨磁阻传感器 分布式加权观测 自适应Kalman滤波 最优权值
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用修正偶极模型来理解磁铁的磁感应强度变化规律
3
作者 魏陆军 王增旭 《大学物理实验》 2024年第6期14-18,共5页
利用巨磁电阻传感器进行了磁电转换特性的测量,得到了输出电压与磁感应强度(UOUT-B)呈线性关系的区间.用此传感器分别测定了条形磁铁“N”极的中垂线上和马蹄形磁铁的蹄口中线方向上的磁感应强度.随后绘制并分析了B与x(位置)的曲线图,... 利用巨磁电阻传感器进行了磁电转换特性的测量,得到了输出电压与磁感应强度(UOUT-B)呈线性关系的区间.用此传感器分别测定了条形磁铁“N”极的中垂线上和马蹄形磁铁的蹄口中线方向上的磁感应强度.随后绘制并分析了B与x(位置)的曲线图,发现利用磁偶极子模型(B~x^(-3))不能对其进行很好地拟合。采用修正后的磁偶极子模型,即把磁铁看成若干个磁偶极子推导的方程,可以更好地拟合数据,并能合理的解释. 展开更多
关键词 GMR传感器 磁电转换 磁铁 磁偶极子模型
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射孔段套管损伤监测系统的设计
4
作者 付锦鹏 《集成电路应用》 2024年第4期174-175,共2页
阐述井下探测系统整体结构,分析发射模块激励方式,并对激励电路进行设计,探讨发射线圈参数对关断时间的影响和二次场接收模块的优化,使用GMR传感器阵列实现二次场接收。
关键词 井下探测系统 激励电路 GMR传感器阵列
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基于GMR效应的金属磁记忆检测方法与应用 被引量：11
5
作者 黄海鸿 张曦 +1 位作者 刘儒军 刘光复 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期241-246,共6页
针对铁磁性构件疲劳暗伤部位产生的磁记忆信号特征,采用基于GMR效应的金属磁记忆检测方法,开发出一套基于GMR效应传感器的磁记忆检测系统。以TI公司TMS320LF2407A芯片为处理器核心;信号放大采用差分放大器,提高系统抗干扰能力;采用16位... 针对铁磁性构件疲劳暗伤部位产生的磁记忆信号特征,采用基于GMR效应的金属磁记忆检测方法,开发出一套基于GMR效应传感器的磁记忆检测系统。以TI公司TMS320LF2407A芯片为处理器核心;信号放大采用差分放大器,提高系统抗干扰能力;采用16位A/D转换芯片提高数据采集精度;采用自适应滤波运算去除信号中的混杂噪音。最后对5个不同应变阶段510 L车桥板材的拉伸试样磁记忆检测信号进行分析,结果表明:基于GMR效应的磁传感器能够灵敏、精确地检测出铁磁性试样的磁记忆信号Hp(y),灵敏度达到6.9 mV/(A·m-1);铁磁性材料试样在进行拉伸试验时,随着拉伸试样载荷的增加,磁记忆信号在过零点处的梯度值也随之增大。 展开更多
关键词 磁记忆检测 巨磁效应 巨磁效应传感器 拉伸试验
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巨磁电阻电流传感器的特性测试与分析 被引量：6
6
作者 钱政 张翔 +2 位作者 陶徐咏 陈从强 罗承沐 《高压电器》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期340-342,345,共4页
对一种新型的敏感机理-巨磁电阻效应进行研究与分析,介绍了巨磁电阻效应的基本原理,对基于巨磁电阻效应的几种传感器性能进行了测试,在全面对比分析多种巨磁电阻传感器的测试结果后,对巨磁电阻传感器在电力系统交/直流测量中可能的应用... 对一种新型的敏感机理-巨磁电阻效应进行研究与分析,介绍了巨磁电阻效应的基本原理,对基于巨磁电阻效应的几种传感器性能进行了测试,在全面对比分析多种巨磁电阻传感器的测试结果后,对巨磁电阻传感器在电力系统交/直流测量中可能的应用前景进行了分析与展望。 展开更多
关键词 巨磁电阻传感器 电子式电流互感器 测试
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基于改进巨磁阻传感器的地磁定向系统 被引量：4
7
作者 卢志才 米东 +2 位作者 徐章遂 武鸿飞 耿杰恒 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期304-307,共4页
介绍了一种新的地磁定向系统的组成及其工作原理,利用巨磁阻传感器,测量地磁场,实现定向。由于巨磁阻传感器的一些特性不满足测量要求,对其进行了改进,设计了地磁定向系统,得到了测试数据。数据中含有一定的噪声,利用小波对其进行去噪处... 介绍了一种新的地磁定向系统的组成及其工作原理,利用巨磁阻传感器,测量地磁场,实现定向。由于巨磁阻传感器的一些特性不满足测量要求,对其进行了改进,设计了地磁定向系统,得到了测试数据。数据中含有一定的噪声,利用小波对其进行去噪处理,提取地磁场信号特征,进而实现快速准确定向,最后简单分析了该定向系统的应用前景。 展开更多
关键词 巨磁阻效应 传感器 定向系统 小波降噪
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先进磁电子材料和器件 被引量：15
8
作者 钱正洪 白茹 +1 位作者 黄春奎 吴建得 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第B11期96-101,共6页
总结了包括巨磁阻传感器、磁电耦合器件和磁性存储器件在内的几类主要的先进磁电子器件。分别介绍了这几类器件的材料、结构、工作原理和器件性能,以及它们的用途。在此基础之上,展望了磁电子材料和器件领域的发展前景和发展方向。
关键词 磁电子器件 巨磁阻传感器 磁电耦合器件 磁性存储器件 巨磁阻材料 磁隧道结材料
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新型商用化磁阻式传感器 被引量：5
9
作者 颜冲 于军 +5 位作者 王耘波 谢基凡 高俊雄 周东祥 WANG Hua 王华 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2001年第6期1-3,7,共4页
磁电子学 (或自旋电子学 )是把物理学和电子学结合起来的新兴学科 ,已成为当今的热点研究领域之一。利用磁电子学中的巨磁电阻 (GMR)效应 ,可制得新一类磁阻式传感器 -GMR传感器。与传统的磁阻式传感器相比 ,GMR传感器具有灵敏度高、可... 磁电子学 (或自旋电子学 )是把物理学和电子学结合起来的新兴学科 ,已成为当今的热点研究领域之一。利用磁电子学中的巨磁电阻 (GMR)效应 ,可制得新一类磁阻式传感器 -GMR传感器。与传统的磁阻式传感器相比 ,GMR传感器具有灵敏度高、可靠性好、测量范围宽、抗恶劣环境、体积小等优点 ,具有广泛的应用前景。就目前已商业化的几种GMR传感器的工作原理作一评述。 展开更多
关键词 巨磁电阻 传感器 灵敏度 磁电子学
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基于巨磁阻传感器的无线车位探测器 被引量：4
10
作者 张星波 钱正洪 +2 位作者 白茹 吕海洋 孙玲玲 《机电工程》 CAS 2012年第12期1477-1479,1484,共4页
为解决现有车位探测器无法在露天场所和恶劣天气中使用的问题,根据车辆经过会引起地磁场扰动这一现象,将高灵敏度巨磁阻传感器和ZigBee技术应用到车位探测器中。开展了巨磁阻传感器在车底路面不同位置的响应分析,建立了巨磁阻传感器输... 为解决现有车位探测器无法在露天场所和恶劣天气中使用的问题,根据车辆经过会引起地磁场扰动这一现象,将高灵敏度巨磁阻传感器和ZigBee技术应用到车位探测器中。开展了巨磁阻传感器在车底路面不同位置的响应分析,建立了巨磁阻传感器输出与车底探测位置之间的关系,采用了国产磁传感器SAS03-1作为敏感元件,搭配信号处理电路对磁场信号进行了处理,由CC2530芯片自带的A/D转换器采集信号,通过Z-Stack协议实现了组网传递;在LabVIEW编写的上位机界面上对车辆探测器进行了性能评价。研究结果表明,该探测器能实时采集车辆引起的地磁场变化,从而判断车辆的有无,不仅功耗低,而且安装方便,具有一定的实用性。 展开更多
关键词 巨磁阻传感器 无线车位探测器 ZIGBEE
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基于GMR传感器的小体积二维电子罗盘设计 被引量：5
11
作者 时劭华 钱正洪 +2 位作者 白茹 龚天平 孙宇澄 《机电工程》 CAS 2012年第6期650-653,673,共5页
针对二维电子罗盘存在的体积、精度较难平衡等问题,对二维电子罗盘展开了研究。通过对硬件与算法的优化设计,提出了一种较为实用的解决方案。硬件上采用新型的二维GMR传感器感测磁场,使用C8051F350单片机自带的Δ-ΣA/D模块进行了信号调... 针对二维电子罗盘存在的体积、精度较难平衡等问题,对二维电子罗盘展开了研究。通过对硬件与算法的优化设计,提出了一种较为实用的解决方案。硬件上采用新型的二维GMR传感器感测磁场,使用C8051F350单片机自带的Δ-ΣA/D模块进行了信号调理,有效减少了信号调理器件,使用了针对GMR传感器优化的算法,在无干扰下可保证其具有较好的辨向精度,在有外部干扰的环境中,通过旋转校准,依然可以保证较高的精度。同时,将校准数据IAP到单片机Flash中,即使系统掉电也可以保证数据不丢失。经国防科技工业弱磁一级计量站的测试,其测试结果表明,该设备在无干扰情况下精度可达±2°,在强干扰下精度依然较高,具有较强的工程实用价值。 展开更多
关键词 GMR传感器 二维罗盘 抗干扰
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基于巨磁阻的电力系统三相电流测量及其应用 被引量：3
12
作者 郑瑞晨 张玉花 +1 位作者 秦亮 刘开培 《电测与仪表》 北大核心 2004年第10期19-22,53,共5页
在叙述了巨磁阻基本原理的基础上,提出了用巨磁阻传感器测量电力系统三相电流的原理和方法,解决了三相电流磁场相互干扰情况下三相电流的测量问题。
关键词 巨磁电阻抗效应 巨磁阻传感器 巨磁阻
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低矫顽力GMR磁传感器及其单畴模型的研究 被引量：2
13
作者 刘鹏 李伟 +2 位作者 叶双莉 任天令 刘理天 《微纳电子技术》 CAS 2007年第7期216-218,共3页
在硅片上制备结构为Ta/NiFeCr/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜,并最终制成了一组基于此自旋阀结构的GMR磁传感器芯片。利用弱磁场下的退火工艺,改变薄膜易磁化轴的方向,当退火温度为150℃、外加磁场为120Oe时,GMR芯... 在硅片上制备结构为Ta/NiFeCr/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/IrMn/Ta的IrMn顶钉扎自旋阀薄膜,并最终制成了一组基于此自旋阀结构的GMR磁传感器芯片。利用弱磁场下的退火工艺,改变薄膜易磁化轴的方向,当退火温度为150℃、外加磁场为120Oe时,GMR芯片的矫顽力可以降至0.2Oe以下。同时建立了一种自旋阀自由层的单畴模型,用以解释这一退火效应。利用Mat-lab计算GMR芯片的Meff-H曲线,所得到的计算结果与实验结果一致。所以,自旋阀自由层易磁化轴的方向与GMR磁传感器的性能有着密切的关系。 展开更多
关键词 巨磁电阻传感器 自旋阀 矫顽力 退火 单畴模型
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交/直流两用巨磁电阻电流传感器的特性 被引量：9
14
作者 钱政 任雪蕊 陈松 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期914-918,共5页
为了给基于巨磁电阻效应的交/直流两用电子式电流互感器传感头的设计提供依据,设计并制作了静态和工频电流测试平台;基于LabVIEW完成了数据采集和测试软件的编制,实现了对巨磁电阻传感器静态及工频磁场下特性的全面测试。静态特性测试... 为了给基于巨磁电阻效应的交/直流两用电子式电流互感器传感头的设计提供依据,设计并制作了静态和工频电流测试平台;基于LabVIEW完成了数据采集和测试软件的编制,实现了对巨磁电阻传感器静态及工频磁场下特性的全面测试。静态特性测试结果表明,传感器正负磁场下的主要技术指标相近,而当温度升高时,输出提前进入饱和区且饱和区电压降低;工频测试结果表明,传感器具有良好的线性输出。静态/工频特性结果的对比分析表明两者具有良好的一致性,从而验证了巨磁电阻电流传感器进行交/直流两用测量的可能性。 展开更多
关键词 巨磁电阻 电流传感器 交/直流测量 静态特性 工频特性 LABVIEW
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基于嵌入式uClinux的焊缝检测与跟踪系统 被引量：6
15
作者 马学文 朱名日 陈从生 《桂林工学院学报》 北大核心 2005年第1期112-114,共3页
为解决焊接加工自动化过程中焊枪与工件之间的跟踪检测, 提高检测精度及可靠性,在焊接系统硬件设计部分研究开发了以弱磁传感器作为信息提取的器件, 同时在系统软件设计中用uClinux嵌入式操作系统来增强系统的稳定性. 成品实验表明: 检... 为解决焊接加工自动化过程中焊枪与工件之间的跟踪检测, 提高检测精度及可靠性,在焊接系统硬件设计部分研究开发了以弱磁传感器作为信息提取的器件, 同时在系统软件设计中用uClinux嵌入式操作系统来增强系统的稳定性. 成品实验表明: 检测精度高、运行良好, 实现了设计目标, 有很好的学术价值和推广应用价值. 展开更多
关键词 焊缝检测 UCLINUX 弱磁传感器
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GMR传感器和TMR传感器的性能对比 被引量：14
16
作者 杨敏 王凤森 黄险峰 《国外电子测量技术》 2019年第1期127-131,共5页
磁传感器线性特性的好坏对基于磁传感器的测量系统有很大的影响。通过实验记录巨磁阻(GMR)传感器和隧道磁阻(TMR)传感器在不同的磁场强度下的输出电压以及对应的激励磁场强度,提出以大量实验和数据处理理论相结合的方法。得到两者的重... 磁传感器线性特性的好坏对基于磁传感器的测量系统有很大的影响。通过实验记录巨磁阻(GMR)传感器和隧道磁阻(TMR)传感器在不同的磁场强度下的输出电压以及对应的激励磁场强度,提出以大量实验和数据处理理论相结合的方法。得到两者的重复性误差和迟滞性误差以及对应的关系特性曲线图和非线性误差,从而得知隧道磁阻传感器的线性特性比巨磁阻传感器更加优越。 展开更多
关键词 GMR传感器 TMR传感器 重复性误差 迟滞性误差 非线性误差
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巨磁电阻效应在国防领域中的应用 被引量：4
17
作者 赵维明 王明东 +1 位作者 张加深 苗琦 《国外电子测量技术》 2009年第7期66-68,共3页
近年来在Fe/Cr/Fe等非晶和纳米晶丝带中发现了巨磁电阻效应,由于其灵敏度高等特点,因而在磁传感器技术中有巨大的应用前景,受到国内外专家的广泛关注。对基于巨磁电阻效应的传感器的工作原理、特性及研究现状进行了综述,展望了巨磁电阻... 近年来在Fe/Cr/Fe等非晶和纳米晶丝带中发现了巨磁电阻效应,由于其灵敏度高等特点,因而在磁传感器技术中有巨大的应用前景,受到国内外专家的广泛关注。对基于巨磁电阻效应的传感器的工作原理、特性及研究现状进行了综述,展望了巨磁电阻效应在国防领域可能的广泛应用。 展开更多
关键词 巨磁电阻效应 巨磁电阻传感器 国防
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磁电阻材料及其应用的研究进展 被引量：5
18
作者 任清褒 朱维婷 《材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2002年第2期302-305,共4页
本文综述了磁电阻 (MR)材料的研究进展 ,并对目前研究热点的四类巨磁电阻 (GMR)材料进行了概括评述 ,侧重论述MR材料在信息存储等领域的应用 。
关键词 磁电阻材料 应用 MR材料 各向异性磁电阻 GMR效应 磁电阻随机存储器 GMR传感器
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巨磁阻传感器在炉管渗碳层厚度模拟检测中的特性 被引量：1
19
作者 陈捷 巩建鸣 +1 位作者 程磊 张慧芳 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第6期103-106,共4页
裂解炉管在裂解石油的过程中,会发生渗碳现象.利用炉管渗碳层厚度增加,引起磁性增加的特性,采用巨磁阻传感器（GMR）检测磁性.在交流激励条件下,用铁片模拟渗碳层厚度变化,对巨磁阻传感器的激励频率、磁敏方向、探头正反行程的特性进行... 裂解炉管在裂解石油的过程中,会发生渗碳现象.利用炉管渗碳层厚度增加,引起磁性增加的特性,采用巨磁阻传感器（GMR）检测磁性.在交流激励条件下,用铁片模拟渗碳层厚度变化,对巨磁阻传感器的激励频率、磁敏方向、探头正反行程的特性进行研究.结果表明：巨磁阻传感器在弱磁场的检测中,最佳激励频率为40~200 Hz,巨磁阻传感器（GMR）元件应垂直于裂解炉管外壁,传感器能够响应不同的厚度,输出有规律递增或递减的电压. 展开更多
关键词 渗碳层厚度 巨磁阻传感器 特性研究
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励磁装置磁化效果的有限元仿真与相关实验 被引量：1
20
作者 赵辉 柴秀丽 +1 位作者 申石磊 赵建军 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2010年第4期93-95,共3页
针对一种永磁多回路励磁装置,采用有限元分析工具对励磁装置2个主要尺寸变化时,棒状铁磁构件的内部和表面2 mm位置的磁场分布进行了数值计算,分析了励磁装置的磁化效果,对励磁装置结构进行了设计。实验中,采用高灵敏的巨磁阻传感器对尺... 针对一种永磁多回路励磁装置,采用有限元分析工具对励磁装置2个主要尺寸变化时,棒状铁磁构件的内部和表面2 mm位置的磁场分布进行了数值计算,分析了励磁装置的磁化效果,对励磁装置结构进行了设计。实验中,采用高灵敏的巨磁阻传感器对尺寸变化时励磁装置的磁化效果进行了检测,有限元分析结果与实验结果定性符合,研究结果有助于励磁装置的进一步优化设计。 展开更多
关键词 励磁装置 有限元仿真 巨磁阻传感器
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