一種基于mems技術(shù)的磁力梯度儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，包括基體、4個磁探頭和電子電路系統(tǒng)，磁探頭矩陣排列設(shè)置在基體上，相鄰磁探頭之間的距離相等，磁探頭的引出端均與所述電子電路系統(tǒng)電連接，電子電路系統(tǒng)包括激勵系統(tǒng)、地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)、梯度測量系統(tǒng)、顯示裝置和電源系統(tǒng)，激勵系統(tǒng)與所述地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)電連接，地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)與所述梯度測量系統(tǒng)電連接，梯度測量系統(tǒng)與所述顯示裝置電連接，電源系統(tǒng)為電子電路系統(tǒng)提供電源。本實(shí)用新型降低了器件成本，同時解決了梯度儀設(shè)備的一致性、測量的實(shí)時性以及測量距離的準(zhǔn)確性等諸多難題，促進(jìn)了磁力梯度儀技術(shù)的發(fā)展。
【專利說明】
-種基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及磁力梯度儀微加工技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種基于MEMS技術(shù)的磁力 梯度儀。
【背景技術(shù)】
[0002] 測量磁場強(qiáng)度的空間梯度，從原則上講，可W用任何形式的一臺或兩臺測量磁場 強(qiáng)度的儀器，即通常稱為"磁力儀"或"磁強(qiáng)計(jì)"的儀器來完成。參見附圖1所示的傳統(tǒng)梯度 儀，即同時使用兩個探頭，用一個2x2的扭子開關(guān)使兩個探頭輪番工作，若將探頭裝在一個 特殊的帶轉(zhuǎn)動裝置的叉子上(如塑料管、竹竿上套一個侶（銅)叉），使探頭能在重力作用下 處在垂直地面的狀態(tài)，則將竿豎起可得
地磁場垂直梯度）。將竿放平可得
:地磁場水平梯度）。但是運(yùn)種梯度儀在施工時會存在很多實(shí)際問題，如兩點(diǎn)間的 距離難于控制的很準(zhǔn)，上下兩點(diǎn)不同時測量，地磁場的日變、微脈動等因素都會影響精度。 另外，觀測效率低。用磁力梯度儀測定磁場梯度時，能否確保觀測質(zhì)量往往是成敗的關(guān)鍵， 因?yàn)閷Υ艌鎏荻鹊木纫笠却艌鰷y量高1-2個級次。
[0003] 有鑒于此，開發(fā)一種新的磁力梯度儀，解決現(xiàn)有降低器件成本，同時能解決梯度儀 設(shè)備的一致性、測量的實(shí)時性、測量距離的準(zhǔn)確性等諸多難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，解決現(xiàn)有降低器件成 本，同時能解決梯度儀設(shè)備的一致性、測量的實(shí)時性、測量距離的準(zhǔn)確性等缺陷。
[0005] 為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于MEMS技術(shù)的磁力 梯度儀，包括基體、4個磁探頭和電子電路系統(tǒng)，所述磁探頭矩陣排列設(shè)置在基體上，相鄰所 述磁探頭之間的距離相等，所述磁探頭的引出端均與所述電子電路系統(tǒng)電連接，
[0006] 所述電子電路系統(tǒng)包括激勵系統(tǒng)、地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)、梯度測量系統(tǒng)、顯示裝置和 電源系統(tǒng)，所述激勵系統(tǒng)與所述地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)電連接，所述地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)與所述 梯度測量系統(tǒng)電連接，所述梯度測量系統(tǒng)與所述顯示裝置電連接，所述電源系統(tǒng)為電子電 路系統(tǒng)提供電源。
[0007] 優(yōu)選地，所述磁探頭包括形磁忍、感應(yīng)線圈、勵磁線圈、連接導(dǎo)體、引腳和聚酷亞胺 材料，
[000引所述磁忍的上下兩端分別繞制勵磁線圈和感應(yīng)線圈；所述勵磁線圈和感應(yīng)線圈均 位于基體之上，并且兩端均與引腳相連；
[0009] 所述勵磁線圈包括勵磁線圈的底層線圈和勵磁線圈的頂層線圈，所述感應(yīng)線圈包 括感應(yīng)線圈的底層線圈和感應(yīng)線圈的頂層線圈；
[0010] 所述勵磁線圈的底層線圈和勵磁線圈的頂層線圈由連接導(dǎo)體連接，所述感應(yīng)線圈 的底層線圈和感應(yīng)線圈的頂層線圈由連接導(dǎo)體連接。
[0011] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述基體為矩形二氧化娃基體。
[0012] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述基體為正方形二氧化娃基體。
[0013] 優(yōu)選地，所述勵磁線圈的引出端和所述感應(yīng)線圈的引出端位于同一側(cè)。
[0014] 優(yōu)選地，所述勵磁線圈的應(yīng)數(shù)和所述感應(yīng)線圈的應(yīng)數(shù)相同。
[0015] 進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述磁忍為條形磁忍。
[0016] 由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)：
[0017] 1.本實(shí)用新型降低了器件成本，同時解決了梯度儀設(shè)備的一致性、測量的實(shí)時性 W及測量距離的準(zhǔn)確性等諸多難題，促進(jìn)了磁力梯度儀技術(shù)的發(fā)展；
[0018] 2.本實(shí)用新型通過連接導(dǎo)體連接底層線圈和頂層線圈，解決了上下層線圈斷路的 問題；
[0019] 3.本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡單，易于制備，成本較低，適于推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0020] 圖1是【背景技術(shù)】中傳統(tǒng)磁力梯度儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 圖3是圖1在A-A方向的剖視圖。
[0023] 圖4是圖1在B-B方向的剖視圖。
[0024] 圖5為電子電路系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
[0025] 其中：1、基體;2、磁探頭;3、電子電路系統(tǒng);4、磁忍;5、連接導(dǎo)體;6、引腳;7、聚酷亞 胺材料;8、感應(yīng)線圈的頂層線圈；9、感應(yīng)線圈的底層線圈；10、勵磁線圈的頂層線圈；11、勵 磁線圈的底層線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述：
[0027] 實(shí)施例一：
[0028] 參見圖2、圖3和圖4所示，一種基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，包括基體1、4個磁探頭 2和電子電路系統(tǒng)3,磁探頭2矩陣排列設(shè)置在基體1上，相鄰磁探頭2之間的距離相等，磁探 頭2的引出端均與所述電子電路系統(tǒng)3電連接，
[0029] 參見圖5所示，電子電路系統(tǒng)包括激勵系統(tǒng)、地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)、梯度測量系統(tǒng)、顯 示裝置和電源系統(tǒng)，所述激勵系統(tǒng)與所述地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)電連接，所述地磁自動補(bǔ)償系 統(tǒng)與所述梯度測量系統(tǒng)電連接，所述梯度測量系統(tǒng)與所述顯示裝置電連接，所述電源系統(tǒng) 為電子電路系統(tǒng)提供電源。
[0030] 磁探頭2包括形條形磁忍、感應(yīng)線圈、勵磁線圈、連接導(dǎo)體5、引腳6和聚酷亞胺材料 7，
[0031] 條形磁忍的上下兩端分別繞制勵磁線圈和感應(yīng)線圈；勵磁線圈和感應(yīng)線圈均位于 基體1之上，并且兩端均與引腳6相連；
[0032] 勵磁線圈包括勵磁線圈的底層線圈10和勵磁線圈的頂層線圈11，所述感應(yīng)線圈包 括感應(yīng)線圈的底層線圈8和感應(yīng)線圈的頂層線圈9;
[0033] 勵磁線圈的底層線圈10和勵磁線圈的頂層線圈11由連接導(dǎo)體5連接，所述感應(yīng)線 圈的底層線圈8和感應(yīng)線圈的頂層線圈9由連接導(dǎo)體5連接。
[0034] 本實(shí)施例中，基體1為正方形二氧化娃基體。
[0035] 本實(shí)施例中，勵磁線圈的引出端和所述感應(yīng)線圈的引出端位于同一側(cè)。
[0036] 本實(shí)施例中，勵磁線圈的應(yīng)數(shù)和所述感應(yīng)線圈的應(yīng)數(shù)相同。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，其特征在于:包括基體（1)、4個磁探頭（2)和電子 電路系統(tǒng)（3)，所述磁探頭（2)矩陣排列設(shè)置在基體（1)上，相鄰所述磁探頭（2)之間的距離 相等，所述磁探頭(2)的引出端均與所述電子電路系統(tǒng)(3)電連接， 所述電子電路系統(tǒng)（3)包括激勵系統(tǒng)、地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)、梯度測量系統(tǒng)、顯示裝置和 電源系統(tǒng)，所述激勵系統(tǒng)與所述地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)電連接，所述地磁自動補(bǔ)償系統(tǒng)與所述 梯度測量系統(tǒng)電連接，所述梯度測量系統(tǒng)與所述顯示裝置電連接，所述電源系統(tǒng)為電子電 路系統(tǒng)提供電源。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，其特征在于:所述磁探頭包括磁 芯(4)、感應(yīng)線圈、勵磁線圈、連接導(dǎo)體(5)、引腳(6)和聚酰亞胺材料(7)， 所述磁芯(4)的上下兩端分別繞制勵磁線圈和感應(yīng)線圈；所述勵磁線圈和感應(yīng)線圈均 位于基體之上，并且兩端均與引腳(6)相連； 所述勵磁線圈包括勵磁線圈的底層線圈（10)和勵磁線圈的頂層線圈（11)，所述感應(yīng)線 圈包括感應(yīng)線圈的底層線圈(8)和感應(yīng)線圈的頂層線圈(9); 所述勵磁線圈的底層線圈（10)和勵磁線圈的頂層線圈（11)由連接導(dǎo)體(5)連接，所述 感應(yīng)線圈的底層線圈(8)和感應(yīng)線圈的頂層線圈(9)由連接導(dǎo)體(5)連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，其特征在于:所述基體（1)為 矩形二氧化硅基體。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，其特征在于:所述基體為正方形 二氧化硅基體。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，其特征在于:所述勵磁線圈的引 出端和所述感應(yīng)線圈的引出端位于同一側(cè)。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，其特征在于:所述勵磁線圈的匝 數(shù)和所述感應(yīng)線圈的匝數(shù)相同。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于MEMS技術(shù)的磁力梯度儀，其特征在于:所述磁芯（4)為條 形磁芯。
【文檔編號】G01V3/40GK205620559SQ201620250285
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】支萌輝, 王純配, 喬東海
【申請人】蘇州大學(xué)