一种涡流膜厚传感器的制作方法

技术特征：
1.一种涡流膜厚传感器，其特征在于，所述涡流膜厚传感器包括：激励线圈，位于待测样品的上方，用于产生激励磁场；所述激励磁场在所述待测样品的金属基体中产生涡流；所述涡流产生的磁场与所述激励磁场的方向相反；对消线圈，与所述激励线圈串联连接，且与所述激励线圈同轴，用于产生对消磁场；所述对消磁场与所述激励磁场的方向相反，且所述对消磁场的磁感应强度等于所述激励磁场的磁感应强度的设定比例；磁传感器，位于所述激励线圈与所述对消线圈之间，用于测量所述待测样品、所述激励线圈与所述对消线圈之间的磁感应强度信号；激励电路，分别与所述激励线圈和所述对消线圈连接，用于产生激励信号；所述激励磁场及所述对消磁场均根据所述激励信号产生；驱动分析电路，分别与所述激励电路和所述磁传感器连接，用于根据所述激励信号和所述磁感应强度信号确定所述待测样品的膜厚。2.根据权利要求1所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述驱动分析电路包括：磁传感器读出电路，与所述磁传感器连接，用于将所述磁感应强度信号转换为模拟电信号；锁相放大模块，分别与所述激励电路和所述磁传感器读出电路连接，用于根据所述激励信号的频率确定所述模拟电信号中的激励频率对应的频率谱密度信号；所述激励频率对应的频率谱密度信号用于计算所述待测样品的膜厚。3.根据权利要求2所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述驱动分析电路还包括：显示模块，与所述锁相放大模块连接，用于根据所述激励频率对应的频率谱密度信号计算并显示所述待测样品的膜厚。4.根据权利要求1所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述涡流膜厚传感器还包括：封装外壳；所述激励线圈、所述磁传感器及所述对消线圈由下至上分别固定于所述封装外壳内；所述封装外壳的底面与所述待测样品的上表面接触。5.根据权利要求1所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述对消磁场的磁感应强度等于所述激励磁场的磁感应强度的90％～98％。6.根据权利要求1所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述磁传感器的测量方向与所述激励线圈的中轴线平行。7.根据权利要求1所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述磁传感器的测量中心位于所述激励线圈的中轴线上的设定位置；所述激励磁场与所述对消磁场在所述设定位置相互抵消，使所述设定位置处的磁感应强度小于所述激励磁场中的最大磁感应强度的5％。8.根据权利要求1所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述磁传感器为隧道磁阻传感器或巨磁阻传感器。9.根据权利要求1所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述磁传感器在工作频率范围内的磁场分辨率小于或等于1nt。10.根据权利要求1所述的涡流膜厚传感器，其特征在于，所述激励信号为交变电流，所述交变电流的范围为10ma～30ma。

技术总结
本发明公开了一种涡流膜厚传感器，涉及无损检测技术领域。该传感器包括：激励线圈、对消线圈、磁传感器、激励电路和驱动分析电路，其中，激励线圈位于待测样品的上方，用于产生激励磁场；对消线圈与激励线圈串联连接，且与激励线圈同轴，用于产生对消磁场；磁传感器位于激励线圈与对消线圈之间，用于测量待测样品、激励线圈与对消线圈之间的磁感应强度信号；激励电路分别与激励线圈和对消线圈连接，用于产生激励信号；驱动分析电路分别与激励电路和磁传感器连接，用于根据激励信号和磁感应强度信号确定待测样品的膜厚。本发明能够降低涡流膜厚测量对设备动态范围的要求，使磁传感器的高灵敏性能可以充分发挥，因此可以大幅提高膜厚分辨能力。分辨能力。分辨能力。


技术研发人员：刘政豪 奚清 张玮
受保护的技术使用者：中国工程物理研究院材料研究所
技术研发日：2022.09.22
技术公布日：2022/11/22