Mems Magnetic Field Sensor

Sensor Meserta Magnet berbasis MEMS - Perangkat MicroElectroMechanical (MEMS) berskala kecil untuk mendeteksi serta mengukur Meserta Magnet. Beroperasi dengan mendeteksi Efek Gaya Lorentz Perubahan Frekuensi Voltase atau Resonansi diukur secara elektronik, atau perpindahan mekanik diukur secara Optik. Kompensasi dampak suhu sangat diperlukan.


Penginderaan Meserta Magnet

Sensor Meserta Magnet, atau "MagnetoMeter", Dikategorikan menso empat tipe umum tergantung pada besarnya bisertag yg diukur. Jika meserta B yg ditargetkan lebih besar dari meserta magnet bumi (nilai maksimum sekitar 60 μT), sensor tidak perlu sangat sensitif.

Untuk mengukur Meserta Bumi lebih besar dari pada Noise Geomagnetik (sekitar 0,1 nT), dibutuhkan sensor yg makin bagus. Untuk penerapan deteksi anomali magnetik, sensor di lokasi yg berbeda harus dipakai untuk membatalkan kerapatan spasial yg berkorelasi semoga mendapat resolusi spasial yg makin bagus.

Untuk mengukur meserta di bawah kebisingan Geomagnetik, Sensor meserta magnet yg jauh lebih sensitif harus dipekerjakan. Sensor ini terutama dipakai dalam aplikasi Medis serta Biomedis, ibarat MRI serta derma label molekul.

Banyak pendekatan penginderaan Magnetik
 ➤ Sensor Efek Hall.
 ➤ Magneto-Diode
 ➤ Magneto-Transistor
 ➤ Magnetometer AMR
 ➤ Magnetometer GMR
 ➤ Magnetometer Tunnel Magnet
 ➤ Sensor Magneto-Optik
 ➤ Sensor Berbasis Lorentz
 ➤ Sensor Penyisipan
      Electron Tunneling
 ➤ MEMS Kompas
 ➤ Sensor Meserta Magnet
      Presesi Nuklir
 ➤ Magnetometer SQUID
 ➤ Magnetometer Fluks
 ➤ Sensor Meserta Magnet Koil pencarian
 ➤ Sensor Meserta Magnet yg dipompa secara Optik



Keuntungan Sensor Berbasis MEMS

Sensor Meserta Magnet berbasis MEMS berukuran kecil, sehingga sanggup ditempatkan bersahabat dengan lokasi pengukuran serta dengan demikian mencapai Resolusi Spasial yg lebih tinggi. Membangun Sensor Meserta Magnet MEMS tidak melibatkan Mikrofabrikasi materi magnetik.
Karena itu, biaya sensor sanggup sangat berkurang. Integrasi Sensor MEMS serta Mikroelektronika selanjutnya sanggup mengurangi ukuran seluruh sistem Penginderaan Meserta Magnet.

Lorentz-Force berbasis MEMS Sensor

Sensor bergantung pada Gerak Mekanis Struktur MEMS sebab Gaya Lorentz yg bekerja pada konduktor pembawa arus di meserta magnet. Gerakan Mekanis Struktur Mikro dirasakan secara Elektronik atau Optik.

Struktur Mekanik sering didorong ke resonansinya semoga mendapat sinyal output maksimal. Metode Transduksi Piezoresistif serta elektrostatik sanggup dipakai dalam deteksi elektronik.
Pengukuran Displacement dengan Sumber Laser atau Sumber LED sanggup dipakai pada Optical Detection.
Prinsip serta Struktur

Sensor Magnetik didasarkan pada Efek Hall. Efeknya didasarkan pada interaksi antara pembawa listrik bergerak serta meserta magnet eksternal. Dalam metal, pembawa ialah elektron. Ketika sebuah elektron bergerak melalui meserta magnet, di atasnya ia bertindak dengan Gaya menyamping.
F = qvB
Dimana
  q   ialah Muatan Elektronik,
  v   ialah Kecepatan Elektron,
  B  adalah Meserta Magnetnya.

Asumsikan bahwa sumber arus listrik terhubung ke ujung atas serta bawah strip. Gaya F menggeser elektron bergerak ke arah sisi kanan strip yg menso lebih negatif daripada sisi angkat.

Tanda serta Amplitudo beda potensial balok transversal VH bergantung pada magnitude serta arah meserta magnet serta arus listrik. Pada suhu tetap diberikan oleh  F = qvB

Aplikasi

Attitude Heading Reference Systems (AHRS) yg memberi kan perilaku horisontal dalam gerak ibarat pitch and roll, serta sudut vertikal ibarat posisi,

Untuk mendapat presisi yg cukup tinggi, AHRS sering membutuhkan Inertial Measurement Unit (IMU) dengan Giroskop Optik akurasi tinggi serta Accelerometer kuarsa yg fleksibel.
Pengembangan Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) berbiaya rendah, AHRS dengan Sensor Inersia MEMS sanggup menso metode potensial.

Ketidakstabilan bias Gyroscopes MEMS komersial sekitar beberapa atau lebih dari 10°/h. Ini tidak cukup untuk AHRS, namun ketepatan keluarannya sanggup ditingkatkan dengan teknologi Rotasi IMU. Teknologi Rotasi IMU diprakarsai oleh North Atlantic Treaty Organization (NATO) pada tahun 1980 untuk Sistem Navigasi Inersia Laut.

[  GMR Sensor Applications  (145) - NVE
[  Operating Principle Magnetic Sensors  (4) - FARGO
[  1, 2 and 3 Axis Magnetic Sensors  (12) - Honeywell
[  Magnetic Sensors Technology  (18) - Honeywell
[  Hall Sensor Magnetic Sensors  (22)
[  Magnetic Sensors Components  (24) - CARLO GAVAZZY
[  Gauss 3-axis Magnetic Sensor  (15) - MEMSIC
[  High Sensitivity Magnetic Field Sensor  (50) - NIST
[  ZMY20 Magnetic Field Sensor  (8) - ZETEX



Artikel Terkait