Model mikrokrzemowego czujnika z cewką planarną do pomiaru indukcji pola magnetycznego

W artykule przedstawiono model czujnika do pomiaru indukcji stałego (jednorodnego) pola magnetycznego w postaci belki krzemowej z nanie-sionym płaskim uzwojeniem. Prąd przepływający przez uzwojenie cewki wytwarza strumień oddziałujący z zewnętrznym polem magnetycznym. Koniec belki ulega odkształceniu w kierunku osi z. Kąt ugięcia belki jest miarą indukcji zewnętrznego pola magnetycznego. Do analizy zastosowano metodę elementów skończonych oraz metodę pól sprzężonych ze względu na anizotropowość i niejednorodność struktury krzemowej. W pracy opisano charakterystyki wyjściowe czyli kąta ugięcia belki w funkcji indukcji B zewnętrznego pola magnetycznego. Przeanalizowano wpływ wymiarów geometrycznych belki na jej ugięcie.

In the article a magnetic flux density sensor was described. The sensor consist of silicon cantilever and planar coil. Current flowing by the coil produce magnetic flux around the coil. Influence of magnetic flux with external magnetic field causes cantilever deform. The angle of cantilever deformation in z axis means external magnetic field induction. In cause of magnetic anisotropy and heterogeneous of analyzed silicon structure the FEM method and couple field method was applied in simulation. The influence of dimensions of beam on beam-end deformation was described.