實驗名稱：本征柔性磁敏元件的性能測試

研究方向：不同MWCNTs質量百分比對元件傳感特性的影響研究、噪聲環境下元件的傳感特性測試、彎曲狀態下元件的磁場測量能力驗證

實驗目的：目的在于系統評估本征柔性磁敏元件的綜合傳感性能。研究通過測試不同碳納米管含量元件的靈敏度、線性度與重復性，以確定最佳材料配方；通過對比元件在電磁屏蔽室與噪聲環境下的輸出特性，分析環境干擾對其測量準確性的影響，明確其抗干擾能力的不足；并通過測試元件在不同彎曲狀態下的性能，最終驗證其應用于狹小不規則曲面空間進行磁場測量的可行性，為后續抗噪聲電路系統的設計提供了關鍵依據。

測試設備：Helmholtz線圈、任意波形發生器、ATA-304功率放大器、示波器、采樣電阻、本征柔性磁敏元件。

實驗過程：首先制備不同MWCNTs質量百分比的柔性磁敏元件，利用Helmholtz線圈產生可控交變磁場，在電磁屏蔽室內系統測量各元件的靈敏度、線性度與重復性等靜態性能指標；隨后將元件置于含步進電機、空調等噪聲源的實際環境中，測試其抗干擾能力和輸出特性的非線性變化；最后將元件貼附于不同曲率的燒杯表面，測量其在彎曲狀態下的輸出特性，從而全面評估其在不同工作條件下的實際傳感性能。

圖1：本征柔性磁敏元件性能測試實驗平臺示意圖

圖2：實驗平臺實物圖

實驗結果：

1、確定了最佳材料配比，MWCNTs質量百分比為8%的元件在靈敏度、線性度和重復性上綜合性能最優

2、明確了噪聲的不利影響，環境噪聲會導致所有元件的輸出特性出現非線性，并顯著降低其靈敏度。

3、驗證了元件的彎曲測量能力，元件在不同彎曲狀態下雖靈敏度有所下降，但仍保持良好的線性，證明其可用于曲面測量。

4、揭示了靈敏度變化規律，元件的磁場靈敏度隨MWCNTs質量百分比的增加而降低。

圖3：不同MWCNTs質量百分比本征柔性磁敏元件在噪聲環境中與在屏蔽室內的輸出特性曲線圖

應用領域：航空航天與國防軍工、生物醫療與健康監測、生物醫療與健康監測、柔性電子與機器人

產品推薦：ATA-304C功率放大器

圖：ATA-304C功率放大器指標參數

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