基于石墨烯微线圈与磁性复合薄膜的低功耗平面三维磁传感器及其三维磁场测量方法
知识产权简介
一种基于石墨烯微线圈/磁性复合薄膜的低功耗平面三维磁传感器及其三维磁场测量方法，该传感器由基底、底层复合软磁薄膜、绝缘层、石墨烯微线圈、绝缘层、顶层复合软磁薄膜依次层叠构建而成。该传感器利用平面结构实现了三维磁场探测，一方面传感器基于感应式巨磁阻抗机制，利用激励与感应石墨烯线圈之间感抗随磁场变化，实现平面内(X/Y轴)磁场的高精度检测；另一方面借助石墨烯优异的霍尔效应，能够同时感知垂直方向(Z轴)的磁场分量。该传感器仅通过一次测量就能利用平面结构实现三维磁场的实时解耦，避免了常规三维传感器组装过程中引入的角度和空间误差。此外石墨烯线圈与软磁薄膜的协同优化设计降低了功耗并提升了分辨率。
转化前景
本申请涉及磁传感器技术领域,本申请采用平面化设计，从根本上避免了上述问题，显著提升了传感器的测量可靠性和便捷性，仅需一次电激励即可完成三维磁场的检测任务，极大地降低了传感器的整体功耗，使其更适合应用于便携式或低能耗感知场景，单次电激励即可采集完整的三维磁场数据，而且利用低功耗微程序控制单元(MCU)能够在极短时间内实现磁场分量的解耦与处理，从而大幅提升传感器的响应速度和实时检测能力。该技术的应用领域非常广泛，主要涉及在生物医学与健康监测、高精度工业检测与无损评估、物联网、安全与国防、前沿科学研究等领域展现出显著应用潜力。随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，这些应用领域的不断拓展和深化。因此具有产业化应用前景。