叶魏涛,朱万华,张 乐,方广有

(1.中国科学院电子学研究所电磁辐射与探测技术重点实验室,北京 100190;2.中国科学院大学,北京 100190)



基于Maxwell与Simplorer仿真分析磁通门磁场传感器瞬态响应*

叶魏涛1,2,朱万华1*,张 乐1,方广有1

(1.中国科学院电子学研究所电磁辐射与探测技术重点实验室,北京 100190;2.中国科学院大学,北京 100190)

为分析磁通门磁场传感器的工作原理,基于Maxwell和Simplorer软件建立了磁通门磁场传感器的电磁联合仿真模型,仿真了磁通门非线性激励电路中电流波形和磁通门传感器的瞬态响应过程,分析计算了磁通门二次谐波灵敏度以及磁通门传感器的转换系数。为验证仿真模型的准确性,利用钴基非晶薄片制作了磁通门传感器探头并利用开关电源驱动电路激励磁通门工作。实际测量的激励电流波形与仿真结果基本一致,磁通门二次谐波灵敏度的测量值与仿真值误差小于1.1%。测量磁通门的频率响应曲线得到磁通门的转换系数为100 mV/μT,与仿真值几乎完全一致,两者误差小于1.5%。该仿真模型对理解磁通门传感器的工作原理、瞬态响应过程以及指导微型磁通门传感器设计具有重要意义。

磁通门传感器,瞬态响应,联合仿真,灵敏度

磁通门磁场传感器是一种测量直流磁场和低频交流磁场的矢量传感器。尽管磁通门磁场传感器最早出现在20世纪30年代[1-3],但它仍然广泛应用于地磁监测[4]、磁异常探测[5]、深空磁探测[6-7]等诸多领域,这主要归功于磁通门传感器具有出色的时间、温度稳定性,低噪声特性,较大的动态范围以及稳固的机械性能。……