功率放大器在本征柔性磁敏元件性能测试中的应用

实验名称：本征柔性磁敏元件的性能测试

研究方向：不同MWCNTs质量百分比对元件传感特性的影响研究、噪声环境下元件的传感特性测试、弯曲状态下元件的磁场测量能力验证

实验目的：目的在于系统评估本征柔性磁敏元件的综合传感性能。研究通过测试不同碳纳米管含量元件的灵敏度、线性度与重复性，以确定最佳材料配方；通过对比元件在电磁屏蔽室与噪声环境下的输出特性，分析环境干扰对其测量准确性的影响，明确其抗干扰能力的不足；并通过测试元件在不同弯曲状态下的性能，最终验证其应用于狭小不规则曲面空间进行磁场测量的可行性，为后续抗噪声电路系统的设计提供了关键依据。

测试设备：Helmholtz线圈、任意波形发生器、ATA-304功率放大器、示波器、采样电阻、本征柔性磁敏元件。

实验过程：首先制备不同MWCNTs质量百分比的柔性磁敏元件，利用Helmholtz线圈产生可控交变磁场，在电磁屏蔽室内系统测量各元件的灵敏度、线性度与重复性等静态性能指标；随后将元件置于含步进电机、空调等噪声源的实际环境中，测试其抗干扰能力和输出特性的非线性变化；最后将元件贴附于不同曲率的烧杯表面，测量其在弯曲状态下的输出特性，从而全面评估其在不同工作条件下的实际传感性能。

图1：本征柔性磁敏元件性能测试实验平台示意图

图2：实验平台实物图

实验结果：

1、确定了最佳材料配比，MWCNTs质量百分比为8%的元件在灵敏度、线性度和重复性上综合性能最优

2、明确了噪声的不利影响，环境噪声会导致所有元件的输出特性出现非线性，并显著降低其灵敏度。

3、验证了元件的弯曲测量能力，元件在不同弯曲状态下虽灵敏度有所下降，但仍保持良好的线性，证明其可用于曲面测量。

4、揭示了灵敏度变化规律，元件的磁场灵敏度随MWCNTs质量百分比的增加而降低。

图3：不同MWCNTs质量百分比本征柔性磁敏元件在噪声环境中与在屏蔽室内的输出特性曲线图

应用领域：航空航天与国防军工、生物医疗与健康监测、生物医疗与健康监测、柔性电子与机器人

产品推荐：ATA-304C功率放大器

图：ATA-304C功率放大器指标参数

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