李包青, 郑 宾, 郭华玲

(中北大学 电子测试技术国防科技重点实验室， 太原 030051)

铁磁性是指物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区域中大致按同一方向排列，当所施加的磁场强度增大时，这些区域的合磁矩定向排列程度会随之增加到某一极限值的现象[1]。铁磁性材料一般是指具有铁磁性的材料。材料按磁性分为铁磁性、亚铁磁性、抗磁性、顺磁性、反铁磁性。

由于铁磁性材料具有良好的机械特性，故作为关键材料广泛应用于军事、工业、民生等众多领域。材料在加工及后续的使用过程中，需要随时监测和掌握材料的硬度、渗碳深度、应力等关键参数。利用常规的检测仪对材料进行硬度、应力检测时，会在表面产生一定损伤，对于用于精密仪器的零件，可能会对设备性能产生影响，故无损检测对于此类零件来说，至关重要。利用磁巴克豪森信号(magnetic barkhausen noise,MBN)可实现对材料性能快速灵活、准确无损的检测。而对此方法最为关键的是MBN信号检测传感器的设计。

1 磁巴克豪森噪声与铁磁性材料

磁巴克豪森噪声是一种微观磁现象，在对铁磁性材料施加交变磁场进行磁化的过程中，材料会在外加磁场方向发生磁畴的翻转及磁畴壁的移动，从而对外释放阶跃的跳跃信号，即巴克豪森跳变，该信号对材料微观结构变化很敏感。巴克豪森跳变导致局域磁场变化而诱发脉冲涡流，向空间辐射磁场，将磁敏元件置于材料表面检测，将该辐射磁场转换成电压信号，称作磁巴克豪森噪声[2]。……