邵思奇，孙亚娟，张树玲，高 贵

（1.天津工业大学，天津 300387；2.宁夏大学，宁夏 银川 750021）

CoFeSiB非晶丝弱磁场测量仪的研制

邵思奇1，孙亚娟1，张树玲2，高 贵1

（1.天津工业大学，天津 300387；2.宁夏大学，宁夏 银川 750021）

设计了以Co基非晶丝为敏感元件的传感器探头，多谐振荡励磁电路，信号处理电路，单片机显示电路，且对该磁场测量仪进行了标定。

CoFeSiB非晶丝；巨磁阻抗效应；弱磁场传测量仪

随着科学技术的发展，磁场检测仪已经被广泛用于医学、工业等领域，且对磁场检测仪的要求也越来越高。而目前市场上的磁场检测仪多是以霍尔效应原理为基础，存在测量误差大、量程有限、灵敏度较低以及探头易损伤等弱点。

Co基非晶丝具有高磁导率、磁滞损耗和矫顽力小、近零磁致伸缩系数、特殊磁畴结构、较好的几何对称性等特点，因此，Co基非晶丝适合应用于高性能的磁敏传感器，具有响应速度快和灵敏度高等特点［1-4］。

1 非晶丝简介

1.1 Co68Fe4.5Si15B12.5非晶丝的特性

设计所选非晶丝的名义成分为Co68Fe4.5Si15B12.5（原子百分比），采用熔体抽拉法制备，其直径约为45 μm，如图1所示。淬态的矫顽力Hc=42 A/m，饱和磁感应强度Bs=0.61 T，剩余磁感应强度Br=0.002 1 T，居里温度TC=385℃，初始晶化温度Tx=538℃。

图1 Co68Fe4.5Si15B12.5非晶丝的扫描电镜图

1.2 非晶丝的GMI效应

GMI抗效应是指材料在高频交流电下表现出的交流阻抗对某个方向的外磁场强度的变化相当敏感的现象。实验发现，当非晶丝周围通有较大频率的交变电流，且保持其磁致伸缩系数接近零的情况下，就会产生较为明显的GMI效应，其本质原理可以应用电动力学做如下解释，即:在射频电流通过导体时，由于趋肤效应，导体内部分布的电流强度并不均匀，大部分电流将集中在导体外侧表面。……