一种基于mems技术的磁力梯度仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于MEMS技术的磁力梯度仪，包括基体、4个磁探头和电子电路系统，磁探头矩阵排列设置在基体上，相邻磁探头之间的距离相等，磁探头的引出端均与所述电子电路系统电连接，电子电路系统包括激励系统、地磁自动补偿系统、梯度测量系统、显示装置和电源系统，激励系统与所述地磁自动补偿系统电连接，地磁自动补偿系统与所述梯度测量系统电连接，梯度测量系统与所述显示装置电连接，电源系统为电子电路系统提供电源。本实用新型降低了器件成本，同时解决了梯度仪设备的一致性、测量的实时性以及测量距离的准确性等诸多难题，促进了磁力梯度仪技术的发展。
【专利说明】
-种基于MEMS技术的磁力梯度仪
技术领域
[0001] 本实用新型设及磁力梯度仪微加工技术领域，具体设及一种基于MEMS技术的磁力 梯度仪。
【背景技术】
[0002] 测量磁场强度的空间梯度，从原则上讲，可W用任何形式的一台或两台测量磁场 强度的仪器，即通常称为"磁力仪"或"磁强计"的仪器来完成。参见附图1所示的传统梯度 仪，即同时使用两个探头，用一个2x2的扭子开关使两个探头轮番工作，若将探头装在一个 特殊的带转动装置的叉子上(如塑料管、竹竿上套一个侣（铜)叉），使探头能在重力作用下 处在垂直地面的状态，则将竿竖起可得
地磁场垂直梯度）。将竿放平可得
:地磁场水平梯度）。但是运种梯度仪在施工时会存在很多实际问题，如两点间的 距离难于控制的很准，上下两点不同时测量，地磁场的日变、微脉动等因素都会影响精度。 另外，观测效率低。用磁力梯度仪测定磁场梯度时，能否确保观测质量往往是成败的关键， 因为对磁场梯度的精度要求要比磁场测量高1-2个级次。
[0003] 有鉴于此，开发一种新的磁力梯度仪，解决现有降低器件成本，同时能解决梯度仪 设备的一致性、测量的实时性、测量距离的准确性等诸多难题。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种基于MEMS技术的磁力梯度仪，解决现有降低器件成 本，同时能解决梯度仪设备的一致性、测量的实时性、测量距离的准确性等缺陷。
[0005] 为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于MEMS技术的磁力 梯度仪，包括基体、4个磁探头和电子电路系统，所述磁探头矩阵排列设置在基体上，相邻所 述磁探头之间的距离相等，所述磁探头的引出端均与所述电子电路系统电连接，
[0006] 所述电子电路系统包括激励系统、地磁自动补偿系统、梯度测量系统、显示装置和 电源系统，所述激励系统与所述地磁自动补偿系统电连接，所述地磁自动补偿系统与所述 梯度测量系统电连接，所述梯度测量系统与所述显示装置电连接，所述电源系统为电子电 路系统提供电源。
[0007] 优选地，所述磁探头包括形磁忍、感应线圈、励磁线圈、连接导体、引脚和聚酷亚胺 材料，
[000引所述磁忍的上下两端分别绕制励磁线圈和感应线圈；所述励磁线圈和感应线圈均 位于基体之上，并且两端均与引脚相连；
[0009] 所述励磁线圈包括励磁线圈的底层线圈和励磁线圈的顶层线圈，所述感应线圈包 括感应线圈的底层线圈和感应线圈的顶层线圈；
[0010] 所述励磁线圈的底层线圈和励磁线圈的顶层线圈由连接导体连接，所述感应线圈 的底层线圈和感应线圈的顶层线圈由连接导体连接。
[0011] 进一步的技术方案，所述基体为矩形二氧化娃基体。
[0012] 进一步的技术方案，所述基体为正方形二氧化娃基体。
[0013] 优选地，所述励磁线圈的引出端和所述感应线圈的引出端位于同一侧。
[0014] 优选地，所述励磁线圈的应数和所述感应线圈的应数相同。
[0015] 进一步的技术方案，所述磁忍为条形磁忍。
[0016] 由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
[0017] 1.本实用新型降低了器件成本，同时解决了梯度仪设备的一致性、测量的实时性 W及测量距离的准确性等诸多难题，促进了磁力梯度仪技术的发展；
[0018] 2.本实用新型通过连接导体连接底层线圈和顶层线圈，解决了上下层线圈断路的 问题；
[0019] 3.本实用新型的结构简单，易于制备，成本较低，适于推广应用。
【附图说明】
[0020] 图1是【背景技术】中传统磁力梯度仪的结构示意图。
[0021 ]图2是本实用新型的结构示意图。
[0022] 图3是图1在A-A方向的剖视图。
[0023] 图4是图1在B-B方向的剖视图。
[0024] 图5为电子电路系统的系统框图。
[0025] 其中：1、基体;2、磁探头;3、电子电路系统;4、磁忍;5、连接导体;6、引脚;7、聚酷亚 胺材料;8、感应线圈的顶层线圈；9、感应线圈的底层线圈；10、励磁线圈的顶层线圈；11、励 磁线圈的底层线圈。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
[0027] 实施例一：
[0028] 参见图2、图3和图4所示，一种基于MEMS技术的磁力梯度仪，包括基体1、4个磁探头 2和电子电路系统3,磁探头2矩阵排列设置在基体1上，相邻磁探头2之间的距离相等，磁探 头2的引出端均与所述电子电路系统3电连接，
[0029] 参见图5所示，电子电路系统包括激励系统、地磁自动补偿系统、梯度测量系统、显 示装置和电源系统，所述激励系统与所述地磁自动补偿系统电连接，所述地磁自动补偿系 统与所述梯度测量系统电连接，所述梯度测量系统与所述显示装置电连接，所述电源系统 为电子电路系统提供电源。
[0030] 磁探头2包括形条形磁忍、感应线圈、励磁线圈、连接导体5、引脚6和聚酷亚胺材料 7，
[0031] 条形磁忍的上下两端分别绕制励磁线圈和感应线圈；励磁线圈和感应线圈均位于 基体1之上，并且两端均与引脚6相连；
[0032] 励磁线圈包括励磁线圈的底层线圈10和励磁线圈的顶层线圈11，所述感应线圈包 括感应线圈的底层线圈8和感应线圈的顶层线圈9;
[0033] 励磁线圈的底层线圈10和励磁线圈的顶层线圈11由连接导体5连接，所述感应线 圈的底层线圈8和感应线圈的顶层线圈9由连接导体5连接。
[0034] 本实施例中，基体1为正方形二氧化娃基体。
[0035] 本实施例中，励磁线圈的引出端和所述感应线圈的引出端位于同一侧。
[0036] 本实施例中，励磁线圈的应数和所述感应线圈的应数相同。
【主权项】
1. 一种基于MEMS技术的磁力梯度仪，其特征在于:包括基体（1)、4个磁探头（2)和电子 电路系统（3)，所述磁探头（2)矩阵排列设置在基体（1)上，相邻所述磁探头（2)之间的距离 相等，所述磁探头(2)的引出端均与所述电子电路系统(3)电连接， 所述电子电路系统（3)包括激励系统、地磁自动补偿系统、梯度测量系统、显示装置和 电源系统，所述激励系统与所述地磁自动补偿系统电连接，所述地磁自动补偿系统与所述 梯度测量系统电连接，所述梯度测量系统与所述显示装置电连接，所述电源系统为电子电 路系统提供电源。2. 根据权利要求1所述的基于MEMS技术的磁力梯度仪，其特征在于:所述磁探头包括磁 芯(4)、感应线圈、励磁线圈、连接导体(5)、引脚(6)和聚酰亚胺材料(7)， 所述磁芯(4)的上下两端分别绕制励磁线圈和感应线圈；所述励磁线圈和感应线圈均 位于基体之上，并且两端均与引脚(6)相连； 所述励磁线圈包括励磁线圈的底层线圈（10)和励磁线圈的顶层线圈（11)，所述感应线 圈包括感应线圈的底层线圈(8)和感应线圈的顶层线圈(9); 所述励磁线圈的底层线圈（10)和励磁线圈的顶层线圈（11)由连接导体(5)连接，所述 感应线圈的底层线圈(8)和感应线圈的顶层线圈(9)由连接导体(5)连接。3. 根据权利要求1或2所述的基于MEMS技术的磁力梯度仪，其特征在于:所述基体（1)为 矩形二氧化硅基体。4. 根据权利要求3所述的基于MEMS技术的磁力梯度仪，其特征在于:所述基体为正方形 二氧化硅基体。5. 根据权利要求2所述的基于MEMS技术的磁力梯度仪，其特征在于:所述励磁线圈的引 出端和所述感应线圈的引出端位于同一侧。6. 根据权利要求2所述的基于MEMS技术的磁力梯度仪，其特征在于:所述励磁线圈的匝 数和所述感应线圈的匝数相同。7. 根据权利要求2所述的基于MEMS技术的磁力梯度仪，其特征在于:所述磁芯（4)为条 形磁芯。
【文档编号】G01V3/40GK205620559SQ201620250285
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】支萌辉, 王纯配, 乔东海
【申请人】苏州大学