本發(fā)明涉及可應(yīng)用于腦機(jī)接口技術(shù)研究實(shí)驗(yàn)的生物磁信號(hào)采集裝置，尤其涉及一種基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭及其制備方法。

背景技術(shù)：

在磁測(cè)量領(lǐng)域中，gmi磁傳感器因其較寬的測(cè)量范圍、較高的極限靈敏度以及其方便易用而廣受關(guān)注。gmi效應(yīng)就是當(dāng)軟磁性材料(多為co基非晶和fe基納米晶)的絲或條帶通以交流電流iac時(shí)，材料兩端感生的交流電壓uw隨著絲縱向所加的外磁場(chǎng)hex的變化而靈敏變化的現(xiàn)象，其實(shí)質(zhì)是非晶材料自身的阻抗隨外加磁場(chǎng)的靈敏變化。通過(guò)信號(hào)拾取線圈，我們可以將阻抗值轉(zhuǎn)化為電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外磁場(chǎng)hex的測(cè)量。在這一過(guò)程中，信號(hào)拾取線圈的匝數(shù)和距離非晶絲的距離（繞徑），是影響傳感器靈敏度等關(guān)鍵性能指標(biāo)的重要因素。如圖1所示，傳統(tǒng)的探頭設(shè)計(jì)方案將信號(hào)拾取線圈（參見(jiàn)圖1中的③-④）緊密繞置于非晶絲（參見(jiàn)圖1中的①-②）的四周，非晶絲本身處于直線狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，除非在非晶絲徑向上的磁場(chǎng)保持均勻一致，否則為了測(cè)量的準(zhǔn)確，非晶絲的長(zhǎng)度不能過(guò)長(zhǎng)。也就是說(shuō)，該方案的空間分辨率受限于非晶絲的長(zhǎng)度，非常有限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供一種能夠克服非晶絲本身難以焊接的加工缺點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)非晶絲空間復(fù)用的同時(shí)，只需要使用材料工藝中成熟的熱處理工藝，而不用進(jìn)行大量復(fù)雜的、不成熟的非晶絲焊接的基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭及其制備方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一方面，本發(fā)明提供一種基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭，包括繞設(shè)成圈狀的非晶絲線圈，所述非晶絲線圈上包含保持磁場(chǎng)敏感非晶絲段和喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段，所述喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)有信號(hào)拾取線圈。

優(yōu)選地，所述非晶絲線圈為多匝線圈。

優(yōu)選地，所述信號(hào)拾取線圈為多匝線圈。

另一方面，本發(fā)明還提供一種基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭的制備方法，實(shí)施步驟包括：使用非晶絲繞設(shè)成圈狀形成非晶絲線圈；將非晶絲線圈的指定區(qū)段進(jìn)行熱處理，使得非晶絲線圈形成保持磁場(chǎng)敏感非晶絲段和因熱處理形成的喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段，且在喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)形成信號(hào)拾取線圈。

本發(fā)明基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭具有下述優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭包括繞設(shè)成圈狀的非晶絲線圈，非晶絲線圈上包含保持磁場(chǎng)敏感非晶絲段和喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段，喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)有信號(hào)拾取線圈，能夠克服非晶絲本身難以焊接的加工缺點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)非晶絲空間復(fù)用的同時(shí)，只需要使用材料工藝中成熟的熱處理工藝，而不用進(jìn)行大量復(fù)雜的、不成熟的非晶絲焊接；而且本發(fā)明基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭的感喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)形成信號(hào)拾取線圈，避免了線圈對(duì)被檢測(cè)磁場(chǎng)可能的屏蔽作用。

本發(fā)明基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭制備方法具有下述優(yōu)點(diǎn)：根據(jù)非晶材料學(xué)的研究，非晶絲的磁感應(yīng)特性可以通過(guò)熱處理進(jìn)行消除。熱處理后的非晶絲喪失對(duì)外加磁場(chǎng)變化的敏感性，而其余特性保持不變。本發(fā)明基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭制備方法將非晶絲繞成圈狀，并對(duì)其中的部分段做熱處理，處理后的非晶絲線圈，將通過(guò)剩余的具有磁敏感性的多段非晶絲對(duì)被測(cè)磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，而其余部分對(duì)磁場(chǎng)變化不敏感。這種方案避免了非晶絲本身難以焊接的加工缺點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)非晶絲空間復(fù)用的同時(shí)，只需要使用材料工藝中成熟的熱處理工藝，而不用進(jìn)行大量復(fù)雜的、不成熟的非晶絲焊接。

附圖說(shuō)明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的gmi傳感器探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的gmi傳感器探頭結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖2所示，本實(shí)施例基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭包括繞設(shè)成圈狀的非晶絲線圈1，所述非晶絲線圈1上包含保持磁場(chǎng)敏感非晶絲段（圖2中以虛線表示）和喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段（圖2中以實(shí)線表示），喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)有信號(hào)拾取線圈2。本實(shí)施例基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭能夠克服非晶絲本身難以焊接的加工缺點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)非晶絲空間復(fù)用的同時(shí)，只需要使用材料工藝中成熟的熱處理工藝，而不用進(jìn)行大量復(fù)雜的、不成熟的非晶絲焊接；而且本實(shí)施例基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭的感喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)形成信號(hào)拾取線圈2，避免了線圈對(duì)被檢測(cè)磁場(chǎng)可能的屏蔽作用。

本實(shí)施例中，非晶絲線圈1為多匝線圈，通過(guò)多匝線圈的非晶絲線圈1，由于而這些并行非晶絲中的電流方向和大小一致，使得在相同匝數(shù)的信號(hào)拾取線圈2的情況下，獲得的信號(hào)具有更高的信噪比。

本實(shí)施例中，信號(hào)拾取線圈2為多匝線圈，能夠提高獲得的信號(hào)具有更高的信噪比。

本實(shí)施例基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭的制備方法的實(shí)施步驟包括：使用非晶絲繞設(shè)成圈狀形成非晶絲線圈1；將非晶絲線圈1的指定區(qū)段進(jìn)行熱處理，使得非晶絲線圈1形成保持磁場(chǎng)敏感非晶絲段和因熱處理形成的喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段，且在喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)形成信號(hào)拾取線圈2。本實(shí)施例基于圈狀非晶絲的gmi傳感器探頭的制備方法避免了非晶絲本身難以焊接的加工缺點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)非晶絲空間復(fù)用的同時(shí)，只需要使用材料工藝中成熟的熱處理工藝，而不用進(jìn)行大量復(fù)雜的、不成熟的非晶絲焊接。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于圈狀非晶絲的GMI傳感器探頭及其制備方法，GMI傳感器探頭包括繞設(shè)成圈狀的非晶絲線圈，所述非晶絲線圈上包含保持磁場(chǎng)敏感非晶絲段和喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段，所述喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)有信號(hào)拾取線圈；GMI傳感器探頭的制備方法的實(shí)施步驟包括：使用非晶絲繞設(shè)成圈狀形成非晶絲線圈；將非晶絲線圈的指定區(qū)段進(jìn)行熱處理，使得非晶絲線圈形成保持磁場(chǎng)敏感非晶絲段和喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段，且在喪失磁場(chǎng)敏感非晶絲段上繞設(shè)形成信號(hào)拾取線圈。本發(fā)明能夠克服非晶絲本身難以焊接的加工缺點(diǎn)，在實(shí)現(xiàn)非晶絲空間復(fù)用的同時(shí)，只需要使用材料工藝中成熟的熱處理工藝，而不用進(jìn)行大量復(fù)雜的、不成熟的非晶絲焊接。

技術(shù)研發(fā)人員：周宗潭;郭善磁;徐明;徐曉紅;盧惠民
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.21
技術(shù)公布日：2017.09.05