【摘 要】
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随着物联网及智能终端的飞速发展,传感器已渗透到人类生产生活的各个角落。作为传感器的重要分支,磁传感器不仅能直接测量磁场的变化,还能通过磁场检测实现多种物理量的间接测量,被广泛地应用于生产生活、工程应用及科学研究的各个领域。随着更多特殊应用场景的出现,人们对传感器的性能提出了更高的要求,传统的磁传感器已难以满足人们的需要。研发新型磁传感器对促进物联网的发展、打破技术壁垒、推动相关技术进步等都具有重要
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随着物联网及智能终端的飞速发展,传感器已渗透到人类生产生活的各个角落。作为传感器的重要分支,磁传感器不仅能直接测量磁场的变化,还能通过磁场检测实现多种物理量的间接测量,被广泛地应用于生产生活、工程应用及科学研究的各个领域。随着更多特殊应用场景的出现,人们对传感器的性能提出了更高的要求,传统的磁传感器已难以满足人们的需要。研发新型磁传感器对促进物联网的发展、打破技术壁垒、推动相关技术进步等都具有重要意义。声表面波（Surface acoustic wave,SAW）传感器具有灵敏度高、抗干扰能力强等特点,符合传感器的微型化和无线无源化的发展趋势,在多物理量测量、简化驱动电路等方面表现出良好的潜力,是目前传感器领域的研究热点之一。本文针对声表面波技术在磁传感器领域的应用,提出一种基于ΔE效应的谐振型声表面波磁传感器,结合实验和仿真,系统地对传感器的结构进设计及优化,研究其传感特性等。论文的主要研究工作如下:（1）对声表面波的传播机理进行研究,结合相关理论对声表面波谐振器的结构参数进行设计,利用有限元方法对设计进行优化,分析叉指电极的材料、厚度及敷金比对器件的谐振性能的影响。介绍了声表面波谐振器的相关制备工艺,利用MEMS技术工艺制备了声表面波谐振器并进行了相应的测试。（2）在声表面波谐振器相关研究的基础上,设计了一种基于ΔE效应的谐振型高灵敏声表面波弱磁传感器,研究磁致伸缩材料的磁弹耦合特性,建立传感器的磁-机-电耦合模型,分析该传感器与传统磁电传感器的差异。结合有限元仿真对磁传感器的结构进行优化,研究了其在不同的条件下的传感特性,该谐振型声表面波磁传感器的静态灵敏度约为601.29k Hz/Oe,若选用最小分辨率为10Hz的网络分析仪进行测量,该传感器的分辨率可达1.66?10-9T。（3）在声表面波磁传感器的研究基础上,针对人们对可穿戴式传感器日益增长的需求,提出了一种基于PI衬底的压电多层膜结构柔性声表面波磁传感器,对传感器进行了有限元建模,分析了器件波长、压电层的厚度以及波模式对传感特性的影响。
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