實驗名稱：本征柔性磁敏元件的性能測試

研究方向：不同MWCNTs質(zhì)量百分比對元件傳感特性的影響研究、噪聲環(huán)境下元件的傳感特性測試、彎曲狀態(tài)下元件的磁場測量能力驗證

實驗?zāi)康模耗康脑谟谙到y(tǒng)評估本征柔性磁敏元件的綜合傳感性能。研究通過測試不同碳納米管含量元件的靈敏度、線性度與重復(fù)性，以確定最佳材料配方；通過對比元件在電磁屏蔽室與噪聲環(huán)境下的輸出特性，分析環(huán)境干擾對其測量準確性的影響，明確其抗干擾能力的不足；并通過測試元件在不同彎曲狀態(tài)下的性能，最終驗證其應(yīng)用于狹小不規(guī)則曲面空間進行磁場測量的可行性，為后續(xù)抗噪聲電路系統(tǒng)的設(shè)計提供了關(guān)鍵依據(jù)。

測試設(shè)備：Helmholtz線圈、任意波形發(fā)生器、ATA-304功率放大器、示波器、采樣電阻、本征柔性磁敏元件。

實驗過程：首先制備不同MWCNTs質(zhì)量百分比的柔性磁敏元件，利用Helmholtz線圈產(chǎn)生可控交變磁場，在電磁屏蔽室內(nèi)系統(tǒng)測量各元件的靈敏度、線性度與重復(fù)性等靜態(tài)性能指標；隨后將元件置于含步進電機、空調(diào)等噪聲源的實際環(huán)境中，測試其抗干擾能力和輸出特性的非線性變化；最后將元件貼附于不同曲率的燒杯表面，測量其在彎曲狀態(tài)下的輸出特性，從而全面評估其在不同工作條件下的實際傳感性能。

圖1：本征柔性磁敏元件性能測試實驗平臺示意圖

圖2：實驗平臺實物圖

實驗結(jié)果：

1、確定了最佳材料配比，MWCNTs質(zhì)量百分比為8%的元件在靈敏度、線性度和重復(fù)性上綜合性能最優(yōu)

2、明確了噪聲的不利影響，環(huán)境噪聲會導(dǎo)致所有元件的輸出特性出現(xiàn)非線性，并顯著降低其靈敏度。

3、驗證了元件的彎曲測量能力，元件在不同彎曲狀態(tài)下雖靈敏度有所下降，但仍保持良好的線性，證明其可用于曲面測量。

4、揭示了靈敏度變化規(guī)律，元件的磁場靈敏度隨MWCNTs質(zhì)量百分比的增加而降低。

圖3：不同MWCNTs質(zhì)量百分比本征柔性磁敏元件在噪聲環(huán)境中與在屏蔽室內(nèi)的輸出特性曲線圖

應(yīng)用領(lǐng)域：航空航天與國防軍工、生物醫(yī)療與健康監(jiān)測、生物醫(yī)療與健康監(jiān)測、柔性電子與機器人

產(chǎn)品推薦：ATA-304C功率放大器

圖：ATA-304C功率放大器指標參數(shù)

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