CN117148232B - 一种非晶微丝二维空间磁场检测探头及磁场检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种非晶微丝二维空间磁场检测探头及磁场检测方法,属于磁场检测技术领域,探头包括非硅基玻璃基底以及呈阵列分布于非硅基玻璃基底上的多个非晶微丝探头。本发明提供的非晶微丝二维空间磁场检测探头包含多个非晶微丝探头,这些非晶微丝探头可同时对同一个磁场进行检测。且每一个非晶微丝探头均可通过不同角度非晶微丝轴向的探测,获取多组x、y方向上的磁信号分量,进而计算出多个磁信号合力Gmn,再对多个Gmn进行均值计算,得到一个非晶微丝探头探测的磁信号合力Gn,有效提高单个非晶微丝探头对磁场检测的准确度;进一步地,对非晶微丝二维空间磁场检测探头探测的多个磁信号合力Gn进行差分计算,进一步提高检测结果的精度与准确度。
Description
技术领域
本发明涉及磁场检测技术领域,尤其涉及一种非晶微丝二维空间磁场检测探头及磁场检测方法。
背景技术
在磁测量领域中,随着设备的小型化和对信号快速响应的需求增加,对磁场检测探头的尺寸和灵敏度的要求也越来越高。尤其是在弱磁场检测领域,需要更高的精确度和更佳的抗干扰性能的磁场检测探头。然而,由于传统的磁场检测探头的结构和材料限制,其灵敏度往往无法满足要求。另外,设备中存在各种可能的干扰源,可能会对磁场信号产生影响,从而导致测量结果的不准确性。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供一种非晶微丝二维空间磁场检测探头和检测方法,以解决现有磁场检测探头精度较低,且无法实现一体化多维磁场检测的问题。
具体发明内容如下:
第一方面,本发明提供一种非晶微丝二维空间磁场检测探头,所述探头包括非硅基玻璃基底以及呈阵列分布于所述非硅基玻璃基底上的多个非晶微丝探头;每个所述非晶微丝探头由非晶微丝2-1、信号拾取线圈2-2和多个焊盘2-3组成;其中,所述非晶微丝2-1呈波浪形分布于所述信号拾取线圈2-2的中轴线处,所述非晶微丝2-1的端部与对应的所述焊盘2-3连接,所述信号拾取线圈2-2的端部以及中部多处分别与对应的所述焊盘2-3连接;
每个所述焊盘2-3固定于所述非硅基玻璃基底上;
所述波浪形的弧度a为10°≤α≤80°。
可选地,每个所述非晶微丝探头嵌置于所述非硅基玻璃基底上;所述嵌置包括:所述非硅基玻璃基底上并排设置有与所述信号拾取线圈2-2适配的信号拾取线圈槽,所述信号拾取线圈2-2的下部嵌置于所述信号拾取线圈槽内。
可选地,所述非硅基玻璃基底上设置有多个定位点,所述定位点为弯曲呈波浪形的所述非晶微丝2-1与非硅基玻璃基底的接触点,使所述非晶微丝呈波浪形固定于所述信号拾取线圈2-2的中轴线处;
所述定位点由激光打孔得到的。
可选地,所述波浪形的弧度a为50°≤α≤60°。
可选地,所述呈阵列分布于所述非硅基玻璃基底上的非晶微丝探头数量为3-10个。
可选地,所述非晶微丝为CoFe基非晶微丝,化学通式为CoaFebSicBdZre,其中,40≤a≤80,1≤b≤30,0≤c≤30,0≤d≤30,0≤e≤20,且a+b+c+d+e=100。
可选地,所述CoFe基非晶微丝的制备方法如下:
S11、按照化学通式CoaFebSicBdZre的原子百分数称取各单质原料,将称取的原料及钛分别置于含有保护性气体的真空电弧熔炼炉中进行引弧熔炼,得到母合金铸锭;
S12、对所述母合金铸锭进行二次引弧熔炼并吸铸,得到合金棒料;
S13、将所述合金棒料置于含有保护性气体的熔体抽拉设备内进行熔体抽拉,得到CoaFebSicBdZre非晶微丝;
其中,所述保护性气体为氩气;
所述引弧熔炼温度为1300~1600℃;
所述合金棒料的直径为7~12mm,长度为30~80mm;
所述CoaFebSicBdZre非晶微丝的直径为15~80μm。
可选地,所述的非晶微丝2-1表面依次镀有Ni过渡金属层和Cu层。
可选地,所述非晶微丝探头的数量为3-20个。
第二方面,本发明提供一种非晶微丝二维空间磁场检测方法,所述磁场检测方法适用于上述第一方面所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,所述检测方法包括:
S21、利用所述非晶微丝二维空间磁场检测探头对待检测区域进行磁场检测,每个非晶微丝探头探测得到m对x、y方向的磁信号分量Gx、Gy,计算m对磁信号分量Gxmn、Gymn在空间磁场中的合力Gmn;对计算得到的m个合力Gmn进行平均值计算,得到每个非晶微丝探头探测得到的合力Gn;
其中,Gmn=Gxmn/cos(a/2)±Gymn/cos(a/2),a为非晶微丝波浪形的弧度a,a为10°≤α≤80°,m为每一个非晶微丝探头测得的磁信号数量,n是非晶微丝探头的数量;
S22、对Gn进行差分计算,得到非晶微丝二维空间磁场检测探头检测到的磁场力。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
本发明提供一种非晶微丝二维空间磁场检测探头,所述探头包括非硅基玻璃基底以及呈阵列分布于所述非硅基玻璃基底上的多个非晶微丝探头;每个所述非晶微丝探头由非晶微丝、信号拾取线圈和多个焊盘组成;其中,所述非晶微丝呈波浪形分布于所述信号拾取线圈的中轴线处;所述非晶微丝的端部、所述信号拾取线圈的端部以及中间多处分别与对应的所述焊盘连接接;每个所述焊盘固定于所述非硅基玻璃基底上。本发明提供的非晶微丝二维空间磁场检测探头中具有多个非晶微丝探头,这些非晶微丝探头可同时对同一个磁场进行检测。并且,每一个非晶微丝探头均可通过不同角度非晶微丝轴向的探测,获取多组x、y方向上的磁信号分量Gxmn、Gymn,进而计算出多个磁信号合力Gmn,然后通过对多个磁信号合力Gmn进行均值计算,得到一个非晶微丝探头探测的磁信号合力Gn,有效提高单个非晶微丝探头对磁场检测的准确度;进一步地,对非晶微丝二维空间磁场检测探头探测的多个磁信号合力Gn进行差分计算,进一步提高检测结果的精度与准确度。
此外,本发明使用的非晶微丝为镀Ni、镀Cu后的非晶微丝,在Cu层与非晶丝间增加Ni过渡金属层,使得非晶微丝与镀Cu层间、镀Cu层与镀Ni层间热膨胀系数值相近,解决非晶微丝与钎料间存在润湿特性较差和连接稳定差的问题,改善其表面润湿性和结合性,实现非晶微丝与电子线路的稳定可靠连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提供的非晶微丝二维空间磁场检测探头的结构示意图;
图2示出了本发明实施例提供的CoFe基非晶微丝的制备方法流程图;
图3示出了本发明实施例提供的非晶微丝探头的截面结构示意图;
图4示出了本发明实施例提供的磁场检测方法流程图;
图5示出了本发明实施例提供的非晶微丝的截面示意图;
图6示出了本发明实施例探测的磁场分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品,均落在本发明的保护范围之内。以及,本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例中未注明具体实验步骤或者条件,按照本领域内的现有技术所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂以及其他仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规试剂产品。此外,附图仅为本发明实施例的示意性图解,并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分,因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体,不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为本发明说明书的一部分。
在本发明的描述中,需要理解的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
在对本发明所提供的一种非晶微丝二维空间磁场检测探头及磁场检测方法进行详细说明之前,有必要对相关技术进行以下说明:
非晶丝具有出色的电磁性能和软磁性能,有较小的磁滞损耗和矫顽力、高磁导率和趋肤效应等特点,其中最显著的特点是具有巨磁阻抗效应(GMI)。GMI效应指的是当非晶丝受到微小外加磁场激励时,其交流阻抗值会发生显著变化。这种特性使得非晶丝成为一种用于磁场检测的理想材料。然而,目前大多数的GMI磁场检测探头仍然是一维的,即只能测量单一方向上的磁场。这种一维结构的探头在某些应用中可能无法满足磁场测量的需求。同时,少数的多维检测探头采用分立元件的形式,增加了制造过程的复杂性,并且对测量精度提出了更高的要求。
为此,本发明希望借助非晶丝的GMI效应,提供一种可实现一体化多维磁场检测的非晶微丝二维空间磁场检测探头,该探头结构简单,检测精度高。具体实施内容如下:
第一方面,本发明提供一种非晶微丝二维空间磁场检测探头,图1示出了本发明实施例提供的非晶微丝二维空间磁场检测探头的结构示意图,如图1所示,探头包括:非硅基玻璃基底1以及呈阵列分布于非硅基玻璃基底上的多个非晶微丝探头2;其中,每个非晶微丝探头2由一个非晶微丝2-1、一个信号拾取线圈2-2和多个焊盘2-3组成;其中,非晶微丝2-1呈波浪形分布于信号拾取线圈2-2的中轴线处,非晶微丝2-1的端部与对应的焊盘2-3连接,信号拾取线圈2-2的端部以及中部多处分别与对应的焊盘2-3连接;每个焊盘2-3固定于非硅基玻璃基底上;波浪形的弧度a为10°≤α≤80°。
继续参见图1,非晶微丝2-1两端别与对应的焊盘2-3连接,作为激励信号输入端;作为激励信号输出端的信号拾取线圈2-2的两端分别与对应的焊盘2-3连接,同时,信号拾取线圈2-2的中部多处(图中未示出)同样与对应的焊盘2-3连接,以便于检测获得多组呈现α角度的非晶微丝2-1波浪段在x、y方向上的磁信号分量Gxmn、Gymn,从而根据α角的大小计算出多个磁信号合力Gmn,然后通过对多个磁信号合力Gmn进行均值计算,便可得到一个非晶微丝探头探测得到的合力Gn。检测结果的精度与准确度高。
继续参见图1,本发明提供的非晶微丝二维空间磁场检测探头上呈陈列方式集成了多个非晶微丝探头,每个非晶微丝探头在二维空间磁场检测中均可计算得到一个合力Gn,本发明进一步对非晶微丝二维空间磁场检测探头获得的多个磁信号合力Gn进行差分计算,进一步提高检测结果的精度与准确度。由于非晶微丝2-1呈现波浪形分布,可探测到空间磁场中不同方向的磁信号,避免了以往二维空间磁场检测需要多个装置进行探测不同方向磁信号的难题,极大的化简了探测手续。本发明采用的非晶微丝为依次镀有Ni过渡金属层和Cu层的CoFe基非晶微丝,的CoFe基非晶微丝的化学通式为CoaFebSicBdZre,其中,40≤a≤80,1≤b≤30,0≤c≤30,0≤d≤30,0≤e≤20,且a+b+c+d+e=100,图2示出了本发明实施例提供的CoFe基非晶微丝的制备方法流程图,如图2所示,CoFe基非晶微丝可通过如下方式制备得到:
S11、按照化学通式CoaFebSicBdZre的原子百分数称取各单质原料,将称取的原料及钛分别置于含有保护性气体的真空电弧熔炼炉中进行引弧熔炼,得到母合金铸锭;
S12、对母合金铸锭进行二次引弧熔炼并吸铸,得到合金棒料;
S13、将合金棒料置于含有保护性气体的熔体抽拉设备内进行熔体抽拉,得到CoaFebSicBdZre非晶微丝;
其中,保护性气体为氩气;引弧熔炼温度为1300~1600℃;合金棒料的直径为7~12mm,长度为30~80mm;CoaFebSicBdZre非晶微丝的直径为15~80μm。
在一些实施方式中,每个非晶微丝探头嵌置于非硅基玻璃基底上;图3示出了本发明实施例提供的非晶微丝探头的截面结构示意图,如图3所示,嵌置具体是指非硅基玻璃基底上并排设置有与信号拾取线圈2-2适配的信号拾取线圈槽1-2,信号拾取线圈2-2的下部嵌置于信号拾取线圈槽1-2内,以使信号拾取线圈2-2稳定的固定于非硅基玻璃基底上。
在一些实施方式中,本发明非晶微丝磁场检测探头针对非晶微丝的细长丝状结构,采用激光打孔技术在非硅基玻璃基底上设置有多个定位点,进行非晶微丝的精确定位和固定。定位点为弯曲呈波浪形的非晶微丝2-1与非硅基玻璃基底的接触点,激光打孔具有精确的对准能力,可保证非晶微丝在非硅基玻璃基底上的位置及其α角的精准度,并将非晶微丝精准的放置在信号拾取线圈的中轴线位置处,确保感生信号的对称性。
在一些实施方式中,呈阵列分布于非硅基玻璃基底上的非晶微丝探头数量为2-10个;非晶微丝探头中非晶微丝2-1波浪形的弧度a为30°≤α≤70°。
在一些实施方式中,呈阵列分布于非硅基玻璃基底上的非晶微丝探头数量为3-6个;非晶微丝探头中非晶微丝2-1波浪形的弧度a为40°≤α≤65°。
在一些实施方式中,呈阵列分布于非硅基玻璃基底上的非晶微丝探头数量为3-5个;非晶微丝探头中非晶微丝2-1波浪形的弧度a为50°≤α≤60°。
第二方面,本发明提供一种非晶微丝二维空间磁场检测方法,该检测方法适用于上述第一方面的非晶微丝二维空间磁场检测探头,图4示出了本发明实施例提供的磁场检测方法流程图,如图4所示,检测方法包括:
S21、利用非晶微丝二维空间磁场检测探头对待检测区域进行磁场检测,每个非晶微丝探头探测得到m对x、y方向的磁信号分量Gxmn、Gymn,计算m对磁信号分量Gxmn、Gymn在空间磁场中的合力Gmn;对计算得到的m个合力Gmn进行平均值计算,得到每个非晶微丝探头探测得到的合力Gn;
其中,Gmn=Gxmn/cos(a/2)±Gymn/cos(a/2),a为非晶微丝波浪形的弧度a,a为10°≤α≤80°,m为每一个非晶微丝探头测得的磁信号数量,n是非晶微丝探头的数量;
S22、对Gn进行差分计算,得到非晶微丝二维空间磁场检测探头检测到的磁场力。
为使本领域技术人员更加清楚地理解本发明,现通过以下实施例对本发明所述的一种非晶微丝二维空间磁场检测探头及磁场检测方法进行详细说明。
实施例1:
本实施例非晶微丝二维空间磁场检测探头的结构示意图参见图1,非硅基玻璃基底上分布有3个非晶微丝探头2,所述的非晶微丝探头2是由非晶微丝2-1、信号拾取线圈2-2和焊盘2-3组成;3个非晶微丝探头呈现阵列分布。其中,3个非晶微丝探头2中的非晶微丝2-1的波浪形弧度α分别为60°、55°和50°。
本实施例的非晶微丝2-1为CoFe基非晶合金微丝,按照原子百分数计,它的化学通式为CoaFebSicBdZre,其中a=68.15,b=4.35,c=12.25,d=13.25,e=2。所述的CoFe基非晶合金磁场检测探头磁敏材料具体是按以下步骤进行制备:
按照化学通式为CoaFebSicBdZre,的原子百分数称取Co颗粒、Fe颗粒、Si颗粒、B颗粒及Zr颗粒,其中a=68.15,b=4.35,c=12.25,d=13.25,e=2,得到称取的原料;将称取的原料及钛分别置于真空电弧熔炼炉中,抽真空至6.0×10-3Pa,然后充入氩气,首先引弧熔炼钛2min,然后引弧熔炼称取的原料,熔炼翻转6次以上,得到母合金铸锭,将母合金铸锭引弧熔炼并吸铸,得到长为5cm及直径10mm合金棒料;将合金棒料置于高真空精密熔体抽拉设备内,抽真空至8.4×10-3Pa后充入保护性气体,在真空度为8.4×10-3Pa、电源加热功率为20kW、Cu质辊轮线速度为1800 r/min、母合金进给速度为30μm/s及辊轮夹角为60°的条件下,熔体抽拉得到Co68.15Fe4.35Si12.25B13.25Zr2非晶合金纤维,直径为30μm。其中,制备过程中称取的颗粒原料总重为40g,且颗粒原料的纯度在99.9%以上,原料清洗干净后用精度为万分之一的分析天平配料,将轻质、易挥发组元或低熔点原料置于大块的高熔点组元下,以减少挥发。
为改善非晶微丝表面润湿性,将其表面镀上Cu层,为使非晶微丝与镀层间、镀层与镀层间热膨胀系数值相近,在Cu层与非晶丝间增加Ni过渡金属层。图5示出了本发明实施例提供的非晶微丝的截面示意图。信号拾取线圈采用厚胶光刻及高深宽比电镀加工环绕非晶微丝的微型信号拾取线圈。
非晶微丝2-1与信号拾取线圈2-2的结构具体为:信号拾取线圈2-2的下部嵌置于信号拾取线圈槽内,利用激光打孔技术在非硅基玻璃基底上精细微加工,形成50个定位孔,将电镀Ni/Cu复合金属镀层的非晶微丝2-1以α角固定于定位孔上,使其呈现波浪形分布于信号拾取线圈2-2内的中轴线位置处。非晶微丝2-1两端别与对应的焊盘2-3连接,作为激励信号输入端;作为激励信号输出端的信号拾取线圈2-2的两端分别与对应的焊盘2-3连接,同时,信号拾取线圈2-2的中部多处(图中未示出)同样与对应的焊盘2-3连接,以便于检测获得多组呈现α角度的非晶微丝2-1波浪段在x、y方向上的磁信号分量。
本实施例以多根呈现波浪形分布的非晶微丝2-1便可精准探测到空间磁场中的磁信号,具体检测方法如下:
对检测获得多组呈现α角度的非晶微丝2-1波浪段在x、y方向上的磁信号分量Gxmn、Gymn,进行磁信号合力Gmn的计算,然后对多个磁信号合力Gmn进行均值计算,便可得到一个非晶微丝探头探测得到的合力Gn。计算公式为:
Gmn=Gxmn/cos(a/2)±Gymn/cos(a/2),a为非晶微丝波浪形的弧度a,a为10°≤α≤80°,m为每一个非晶微丝探头测得的磁信号数量,n是非晶微丝探头的数量;
本实施例以每个非晶微丝探头获取2对磁信号分量进行计算说明(即m=2,n=3),对同一个磁场信号进行检测采集,一共获得三组6对不同的x、y方向的磁信号分量;
Gx11=33429.17、Gy11=18347.71;
Gx12=33444.79、Gy12=19163.83;
Gx21=32989.18、Gy21=20306.77;
Gx22=32291.04、Gy22=20863.24;
Gx31=33202.84、Gy31=21101.62;
Gx32=32843.84、Gy32=20444.14;
对这些x、y方向的磁信号分量Gxmn、Gymn进行磁信号合力Gmn的计算:
计算得磁信号合力:
G11=Gx11/cos(30)+Gy11/cos(30)=59786.79;
G12=Gx12/cos(30)+Gy12/cos(30)=57782.55;
G21=Gx21/cos(27.5)+ Gy21/cos(27.5)= 60084.89;
G22=Gx22/cos(27.5)+ Gy22/cos(27.5)=59925.18;
G31= Gx31/cos(25)+ Gy31/cos(25)= 59918.34;
G32= Gx32/cos(25)+ Gy32/cos(25)=58796.78;
对每一个非晶微丝探头探测得到的两个合力Gmn进行平均值计算,得到每个非晶微丝探头探测得到的合力Gn;
G1=(G11+G12)/2=58784.67;
G2=(G21+G22)/2=60005.04;
G3=(G31+G32)/2=59357.56;
进一步对上述三个非晶微丝探头探测得到的合力Gn,即G1、G2、G3的差值进行差分计算,得到非晶微丝二维空间磁场检测探头检测到的磁场力G,提高检测探头的精度。
图6示出了本发明实施例探测的磁场分布图。本实施例采用激光打孔技术将非晶微丝在非硅基玻璃基底上的精确定位和固定,具有精确的对准能力,对准精度在微米级,有效保证非晶微丝的位置及分布形状。本实施例提出并采用电镀Ni/Cu复合金属镀层的方法,在Cu层与非晶微丝之间增加Ni过渡金属层,改善非晶微丝表面润湿性和热膨胀系数,实现非晶微丝与电子线路的稳定可靠连接。针对信号拾取线圈,采用厚胶光刻及高深宽比电镀加工环绕非晶微丝的微型信号拾取线圈,以上工艺创新,实现非晶微丝于MEMS微纳工艺的结合以及非晶微丝磁场检测探头的微型化。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行结合和组合。
对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和部件并不一定是本发明所必须的。
以上对本发明所提供的一种非晶微丝二维空间磁场检测探头及磁场检测方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,所述探头包括非硅基玻璃基底以及呈阵列分布于所述非硅基玻璃基底上的多个非晶微丝探头;每个所述非晶微丝探头由非晶微丝、信号拾取线圈和多个焊盘组成;其中,所述非晶微丝呈波浪形分布于所述信号拾取线圈的中轴线处,所述非晶微丝的端部与对应的所述焊盘连接,所述信号拾取线圈的端部以及中部多处分别与对应的所述焊盘连接;
每个所述焊盘固定于所述非硅基玻璃基底上;
所述波浪形的弧度α为10°≤α≤80°。
2.根据权利要求1所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,每个所述非晶微丝探头嵌置于所述非硅基玻璃基底上;所述嵌置包括:所述非硅基玻璃基底上并排设置有与所述信号拾取线圈适配的信号拾取线圈槽,所述信号拾取线圈的下部嵌置于所述信号拾取线圈槽内。
3.根据权利要求1所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,所述非硅基玻璃基底上设置有多个定位点,所述定位点为弯曲呈波浪形的所述非晶微丝与非硅基玻璃基底的接触点,使所述非晶微丝呈波浪形固定于所述信号拾取线圈的中轴线处;
所述定位点由激光打孔得到的。
4.根据权利要求1所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,所述波浪形的弧度α为50°≤α≤60°。
5.根据权利要求1所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,所述呈阵列分布于所述非硅基玻璃基底上的非晶微丝探头数量为3-10个。
6.根据权利要求1所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,所述非晶微丝为CoFe基非晶微丝,化学通式为CoaFebSicBdZre,其中,40≤a≤80,1≤b≤30,0≤c≤30,0≤d≤30,0≤e≤20,且a+b+c+d+e=100。
7.根据权利要求6所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,所述CoFe基非晶微丝的制备方法如下:
S11、按照化学通式CoaFebSicBdZre的原子百分数称取各单质原料,将称取的原料及钛分别置于含有保护性气体的真空电弧熔炼炉中进行引弧熔炼,得到母合金铸锭;
S12、对所述母合金铸锭进行二次引弧熔炼并吸铸,得到合金棒料;
S13、将所述合金棒料置于含有保护性气体的熔体抽拉设备内进行熔体抽拉,得到CoaFebSicBdZre非晶微丝;
其中,所述保护性气体为氩气;
所述引弧熔炼温度为1300~1600℃;
所述合金棒料的直径为7~12mm,长度为30~80mm;
所述CoaFebSicBdZre非晶微丝的直径为15~80μm。
8.根据权利要求6所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,所述非晶微丝表面依次镀有Ni过渡金属层和Cu层。
9.根据权利要求1所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,其特征在于,所述非晶微丝探头的数量为3-20个。
10.一种非晶微丝二维空间磁场检测方法,其特征在于,所述磁场检测方法适用于上述权利要求1-9任一所述的非晶微丝二维空间磁场检测探头,所述检测方法包括:
S21、利用所述非晶微丝二维空间磁场检测探头对待检测区域进行磁场检测,每个非晶微丝探头探测得到m对x、y方向的磁信号分量Gx、Gy,计算m对磁信号分量Gxmn、Gymn在空间磁场中的合力Gmn;对计算得到的m个合力Gmn进行平均值计算,得到每个非晶微丝探头探测得到的合力Gn;
其中,Gmn=Gxmn/cos(α/2)±Gymn /cos(α/2),α为非晶微丝波浪形的弧度α,α为10°≤α≤80°,m为每一个非晶微丝探头测得的磁信号数量,n是非晶微丝探头的数量;
S22、对Gn进行差分计算,得到非晶微丝二维空间磁场检测探头检测到的磁场力。
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