磁传感器（芯片）磁场特性检测系统

 

 

 

一、     简介

 

    磁传感器在磁场传感、电流传感、接近传感、线性速率或转动速率传感，定向、磁异态检测，角度、位置或位移测量等许多传感领域有广泛的应用。我公司研制的MSD系列磁传感器（芯片）检测系统用于检测磁传感器的磁场特性，包括磁传感器的磁场-电压关系、灵敏度、线性度和磁滞等特性。根据以上特性输入判定条件，可以判定磁传感器是否合格，并划分出磁传感器的等级。

 

 

系统组成图

    MSD系列采用世界上最大的测试测量公司Agilent的电流/电压源表，同时采用在科研界广受赞誉的美国Keithley公司的电压表和多通道开关，具有可靠的质量、卓越的性能和非凡的性价比。MSD系列能同时实现最多40个磁传感器的快速测量；并能根据不同的磁传感器切换成不同的激励源（电流源或电压源）；激励源能稳定在毫伏或纳安级别；能实现纳伏级别的电压测量。

    MSD系列可根据磁传感器的饱和磁场，配置不同的磁场发生装置。根据磁场的大小，可以选择亥姆霍兹线圈、螺线管、电磁铁和超导磁体。配以东方晨景自产的高稳定度双极恒流电源，最大磁感应强度可以在1Gs ~ 20T之见任意选择；磁感应强度的稳定性可以到0.01Gs/h；磁场的均匀度可控制在2% 以内。

    MSD系列可根据磁传感器的不同封装，设计专用的测试卡具，能实现快速批量的测试。

    MSD系列有东方晨景自主开发的测试软件，能使测试全过程自动运行，并能显示测试数据，绘制图表，计算参数。测试记录采用数据库形式进行存储，提供历史数据查询功能、数据导入和导出功能。数据报表提供批量报表打印和单一报表打印功能。

    MSD系列主要用于检测磁传感器，包括霍尔传感器、磁阻传感器、巨磁阻传感器、磁敏二极管三极管和Z元件的测试。MSD系列可作为磁传感器生产线上质量检测设备，也可供科研人员做磁传感器的研究用。

 

二、     适用传感器类型

●  霍尔传感器

●  磁阻传感器

●  巨磁阻传感器

●  磁敏二极管三极管和Z元件

 

三、     基本配置

 

1.  仪表部分

 

系统	名称	型号	厂家	功能
标准系统	激励源	E3643A	Agilent	电流/电压源
	电压表	2700	Keithley	测量电压
	多通道卡	7701	Keithley	通道切换
	磁场电源		Eastchanging	提供电流
高灵敏度系统	激励源	2400	Keithley	电流/电压源
	电压表	2182A	Keithley	测量电压
	开关主机	7001	Keithley	开关主机
	多通道卡	7011	Keithley	通道切换
	磁场电源		Eastchanging	提供电流

 

 

        Agilent E3643A                                    Keithley 2700

           

 

     

        Eastchanging P系列                                   超导磁体电源

 

2.  磁场部分

 

类别	型号	磁场范围	对应电源
亥姆霍兹线圈	HZ系列	1Gs ~ 100Gs	P5系列
螺线管	CO系列	100Gs ~ 2000Gs	P15系列
电磁铁	EM系列	2000Gs ~ 30000Gs	P70系列
超导磁体	CFM系列	3T ~ 20T	SMP系列

             

 

              

           亥姆霍兹线圈                                  螺线管

         

         

 

   

             电磁铁                                   超导磁体

 

3.  卡具部分（用户订做）

     

 

           

       国内某磁传感器                                            对应卡具

 

 

4.  软件部分

 

 

软件主界面

 

四、     主要特点

 

1.  最多可同时测试40个磁传感器。

2.  磁场范围大，几乎可以涵括所有磁传感器的线性范围。

3.  测试仪表全部进口，具有稳定可靠的质量和超凡卓绝的性能。

4.  秉承东方晨景在磁场发生装置多年的经验，磁场拥有绝佳的稳定性和准确度。

5.  测试卡具面向客户提供特殊订制，实现磁传感器的快速批量测试。

6.  测试方法有严谨的理论依据，并且经过多年的实践检验。

7.  专业的软件开发队伍，华丽的人机界面，全自动的测量过程，详尽的测试结果报表。

 

五、     磁传感器的指标

 

1.  磁场-电压关系

磁场-电压关系是磁传感器在不同磁场下，输出电压大小与之的对应关系。从这个关系能基本看出，磁传感器输出是否线性，如非线性则遵从何种函数关系。MSD系列能测量出不同磁场下的不同输出电压，并能在一幅图表中实时现出来，最后能用最小二乘法拟合出直线或曲线，绘制出磁场-电压关系图。

 

2.  灵敏度

灵敏度表示磁传感器对磁场的敏感程度，直接关系到磁传感器的分辨率，是判断磁传感器的重要依据。如果磁场-电压关系是线性的，灵敏度则是拟合直线的斜率。

 

3.  线性度

线性度表示磁传感器实际输出电压和磁场关系对拟合直线或曲线的吻合程度，直接关系到传感器的准确度，也是判断磁传感器的重要依据。如果磁场-电压关系是线性的，线性度就是磁传感器的输出电压与磁场能否像理想状态那样保持线性关系的一种度量。

 

4.  磁滞

磁传感器在不断变化的磁场中，它的磁感应强度的变化总是滞后于它的磁场强度，这种现象叫磁滞。磁滞直接关系到磁传感器的稳定性，也是判断磁传感器的重要依据。