Регистрация / Вход
Прислать материал

Создание двухосевого сенсора для систем навигации и ориентирования по магнитному полю Земли на основе наноразмерной тонкопленочной высокочувствительной магниторезистивной структуры

Номер контракта: 14.578.21.0007

Руководитель: Дюжев Николай Алексеевич

Должность: Профессор

Организация: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"
Организация докладчика: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
магниторезистивные наноструктуры, анизотропные магниторезистивные сенсоры, системы навигации

Цель проекта:
Реализуемый проект направлен на решение проблемы импортозамещения в области сенсоров для навигации и ориентации по магнитному полю Земли. Цель проекта: Создание 2-х осевого сенсора магнитного поля для систем навигации и ориентирования по полю Земли на основе наноразмерной магниторезистивной структуры с высокой чувствительностью

Основные планируемые результаты проекта:
Ожидаемые результаты
- ЭКД на разработанный сенсор;
- технологическая документация на процесс изготовления сенсора;
- опытные образцы сенсора;
- протоколы испытаний;
- научно-технический отчет.

Диапазон регистрируемых магнитных полей: ±0,2 кА/м
Чувствительность к магнитному полю: Не менее 16 мВ/В/кА/м
Температурный коэффициент чувствительности: Не более 0,31 %/K
Сопротивление моста: (1 — 3) кОм
Температурный коэффициент сопротивления: Не более 0.3 %/K
Напряжение питания: (5 — 8) В
Начальный разбаланс: Не более ±1,5 мВ/В
Диапазон рабочих температур: От -40 до +125 ºС

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
В результате выполнения проекта, будет создан 2-х осевой сенсор магнитного поля для систем навигации и ориентирования по полю Земли на основе наноразмерной магниторезистивной структуры с высокой чувствительностью. Разработанный сенсор будет соответствовать мировому уровню и будут замещать такие сенсоры, как HMC 1021 и HMC 1022 фирмы Honeywell. В процессе работы были получены результаты, которые могут привести к улучшению некоторых параметров разрабатываемого датчика, по сравнению с зарубежными аналогами.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
2-х осевые сенсоры для систем навигации и ориентирования по магнитному полю Земли способны работать как в составе стационарных объектов, так и подвижных, в том числе и летающих. Такие сенсоры найдут применение для решения задач наведения, навигации, прежде всего автомобильной, ориентации в пространстве антенн, буев и других объектов. На текущий момент рынок уже сформирован и занят, в основном, продукцией фирм «Philips» и «Honeywell»

Текущие результаты проекта:
- Разработаны методики и лабораторные технологические регламенты получения тонких магнитных пленок, для обеспечения подмагничивания, получения высокочувствительных магниторезистивных структур и изготовления сенсора.
- Разработана топология высокочувствительной структуры. Отличительной особенностью разработанной структуры стало повторение геометрии магнитного слоя, геометрии проводящего слоя. Это позволяет увеличить чувствительность магниторезистивных структур на ~70 %.
Разработана и изготовлена технологическая оснастка для изготовления магниторезистивной структуры, включающая в себя:
1) оснастку для установки магнетронного напыления для создания планарного магнитного поля;
2) технологическую оснастку для намагничивания тонких пленок;
3) вакуумную печь для отжига анизотропных магниторезистивных пленок с высокой чувствительностью.
- Разработаны и изготовлены стенды для контроля параметров ЭО С и для проведения экспериментальных исследований ЭО С, включающий в себя электронный блок для обработки информации, поступающей с сенсора.
- Разработанный стенд для контроля параметров ЭО С способен создавать магнитное поле в двух взаимно перпендикулярных направлениях в диапазоне от -10 до +10 кА/м. Имеется возможность компенсации магнитного поля Земли.
- Разработаны и изготовлены экспериментальные образцы ЭО С.