利用石英晶體振盪器製作的磁場感測元件之研究

Abstract

大部份我們所見到的磁場感測器，如霍爾元件、磁阻式磁力計算，都是利用元件中 的電子在外加磁場下而有的羅倫茲力，造成元件電性的變化，如電壓、電流、電阻 的改變，藉由這些改變的測量而推知磁場的強度。在此，我們試著找出另一類的磁 場感測器，而所利用的方法為石英晶體振盪器。 本實驗的內容可由試樣製作的方法而分為三部份：第一部份為磁性粒子薄膜磁場感 測器，第二部份為磁性接腳磁場感測器，第三部份為壓迫式磁場感測器。這三種磁 場感測器的製作，均為將石英振盪器中的石英附上會與外加磁場相反應的磁性材料 部份，而在加上外加磁場的情況下，此與磁場相反應的部份會對石英施力，使石英 之振盪頻率改變，則我們可由頻率變化的測量而知道磁場的強度。 在這三種磁場感測器中，就敏感度而言，以壓迫式磁場感測器最好，為4×10﹣□/ Gauss ，但其缺點為磁場的方向要求嚴格；而磁性接腳磁場感測器的敏感度較低， 但其有製作簡易的優點，且可由磁場大小與頻率變化的曲線同時定出磁場大小及方 向。而磁性粒子薄膜磁場感測器之敏感度遠較上述兩者為差，且其物理性質仍有待 研究。