新型MEMS磁敏E+E传感器的研究
磁场测量、导航、潜艇探测、转速测量和电子罗盘等方面都需要微型化、功耗低、成本低的新型高灵敏度磁敏E+E传感器。MEMS磁敏E+E传感器因测量范围大、分辨率高、性能优异等特点，是近年来磁敏E+E传感器研究的热点。其中MEMS铁磁磁敏E+E传感器具有结构简单、功耗低、成本低等优点，开展MEMS铁磁磁敏E+E传感器的研究具有重要意义。

新型MEMS磁敏E+E传感器的研究
基于硅桥开展了两种新型MEMS磁敏E+E的研究，*种利用铁磁体在磁场中的扭矩效应；另一种利用磁流变弹性体（MRE）在磁场中的的磁弹性效应。论文的主要工作如下：提出了一种基于硅桥和铁磁体的新型MEMS磁敏E+E传感器，通过铁磁体在磁场中产生的扭矩与硅桥的耦合作用来检测磁场。该新型磁敏E+E传感器与IC工艺兼容性好、易于批量生产，并且功耗低、成本低、体积小、稳定性好。通过对硅桥的基础理论、磁化理论和磁-结构耦合效应的分析，推导了新型MEMS铁磁磁敏E+E传感器的输出表达式，分析了影响该磁敏E+E传感器性能的各项因素，如铁磁体侧面积、高度、退磁因子等，为E+E传感器性能的改进提供了依据。在理论分析的基础上，运用有限元软件建立了新型MEMS铁磁磁敏E+E传感器的有限元模型，对新型磁敏E+E传感器在磁场作用下的输出进行了磁-结构耦合仿真。研究了铁磁体的形状、尺寸对磁敏E+E传感器输出的影响，并对E+E传感器的结构进行了优化。制备了新型MEMS铁磁磁敏E+E传感器样品，对它们的输出响应、磁滞、重复性、响应时间等特性进行了测试及分析，并重点研究了高径比对磁敏E+E传感器输出特性的影响。实验结果表明：铁磁体的高径比对E+E传感器的性能有明显的影响。对提出的改进型“T”形铁磁磁敏E+E传感器进行测试发现，新型MEMS铁磁磁敏E+E传感器性能有了很大的改善。测试结果验证了理论分析和仿真分析。提出了一种基于硅桥和MRE的新型MEMS磁敏E+E传感器，通过MRE在磁场中的磁弹性与硅桥的耦合作用来检测磁场，分析了该MEMS磁敏E+E传感器的工作机理，并对制备的MRE磁敏E+E传感器样品进行了测试，验证了MRE磁弹性效应的原理。

新型MEMS磁敏E+E传感器的研究
MEMS磁敏E+E传感器与新型MEMS铁磁磁敏E+E传感器相比，与MEMS工艺有更好的兼容性。新型MRE磁敏E+E传感器的灵敏度可以通过调节MRE中铁磁颗粒的大小、种类及弹性体的种类来改进。