高灵敏度磁探测器用磁电换能复合材料的研究

提出超磁致伸缩材料、高机电耦合系数压电单晶材料和能够提高振动增益的超声聚能器复合结构高灵敏度磁电探测原理。该复合结构采集、汇集电磁波信号，将电磁能量经过磁-机转化后的机械振动累积、聚集和放大，并经过压电材料高效转换为电信号，该复合结构传感器无需电源供电，具有高灵敏的弱磁场探测能力。由于将提高共振增益变幅谐振原理应用于磁电转换的复合结构中，提高结构的品质因素和能量汇聚，实现在较弱的交变磁场环境中的能量采集、积累和高效率的磁电转换，从而实现超高灵敏度的无源微型磁场传感器。提出一体化集成阵列无源微型传感器系统，该传感器阵列可由不同固有频率复合结构传感器组成，保证既有很高的品质因数，又有宽的频带，扩大其应用领域。该复合结构体积小，能量转换效率高，避免通常电磁波能量收集、转换时采用的天线和线圈，为小型化和微型化提供保证。由于该磁传感器阵列是无源工作，从而能够嵌入在结构中，长期应用于许多智能结构领域。