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一、前言磁性传感器在工业、军事、航空航天、生活消费等方面都有广泛应有应用，与人类的生活关系密切。
随着航空航海定位和小型卫星技术的发展，要求大幅降低磁性传感器的体积和重量。
利用EMS(micro electro—mechanical systems)技术制备出的微型磁通门传感器具有性能优良、结构简单、体积小、重量轻、成本低等优点，很多相关研究工作开展起来¨。
并在地磁研究、地质勘探、空间磁场测量、小卫星定位、航空航海定位、武器侦察及材料无损探伤等领域广泛应用，成为磁通门器件新的发展方向。
二、微型磁通门传感器的工作原理及结构设计2.1磁通门传感器的工作原理理论上而言，由具有非线性磁化曲线的软磁材料，如坡莫合金、非晶／微晶、纳米晶等制成的磁芯，在励磁线圈中的周期性的交变电流和环境直流或准直流磁场的共同作用下，受到过饱和地磁调制，在包裹磁芯的检测线圈中会产生周期性的感生电动势，这个感应电动势不仅含有和励磁电流同频率的基波分量，还含有高次谐波。
其中，偶次谐波是和环境磁场存在某种确定的数量关系的。
当没有环境磁场存在时，输出信号中没有偶次谐波分量；当存在环境磁场，并且当环境磁场远小于磁芯的饱和磁化强度时，偶次谐波(特别是二次谐波)和环境磁场近似线性关系。
这就是磁通门原理。
如图2．1所示，如果励磁电流逐渐增加至足够大，使得磁芯已进入过饱和状态，由于磁芯的磁阻急剧增大，环境磁场被排斥出磁芯；如果励磁电流逐渐减小，使得磁芯脱离饱和状态，环境磁场将被磁芯吸收进入磁芯。
在交变的励磁电流的作用下，环境磁场反复的被磁芯吸收和排斥，其产生的磁通将在检测线圈中产生感应电动势。
2.2微型磁通门式传感器的结构设计根据上面提到的设计原则，同时考虑现有的微细加工水平，我们设计了一种新型的微型磁通门式传感器。
其中磁芯设计为矩形环状的闭合结构，磁芯每条边上缠绕有3组线圈，可以选择性地作为激励线圈、检测线圈或者补偿线圈，同时线圈间的不同的连接方式可以形成差动形式，提高器件的灵敏度。
微机电系统的概述∙微机电系统是微米大小的机械系统，其中也包括不同形状的三维平板印刷产生的系统。
这些系统的大小一般在微米到毫米之间。
在这个大小范围中日常的物理经验往往不适用。
比如由于微机电系统的面积对体积比比一般日常生活中的机械系统要大得多，其表面现象如静电、润湿等比体积现象如惯性或热容量等要重要。
它们一般是由类似于生产半导体的技术如表面微加工、体型微加工等技术制造的。
其中包括更改的硅加工方法如压延、电镀、湿蚀刻、干蚀刻、电火花加工等等。
微机电系统的发展史∙微机电系统是从微传感器发展而来的，已有几次突破性的进展：70年代微机械压力传感器产品问世80年代末研制出硅静电微马达90年代喷墨打印头，硬盘读写头、硅加速度计和数字微镜器件等相继规模化生产充分展示了微系统技术及其微系统的巨大应用前景微机电系统的特点∙①和半导体电路相同，使用刻蚀、光刻等制造工艺，不需要组装、调整；②进一步可以将机械可动部、电子线路、传感器等集成到一片硅板上；③它很少占用地方，可以在一般的机器人到不了的狭窄场所或条件恶劣的地方使用；④由于工作部件的质量小，高速动作可能；⑤由于它的尺寸很小，热膨胀等的影响小；⑥它产生的力和积蓄的能量很小，本质上比较安全。
微机电系统的优势∙经济利益：1.大批量的并行制造过程；2.系统级集成；3.封装集成；4.与IC工艺兼容。
技术利益：1.高精度；2.重量轻，尺寸小；3.高效能；4.材料优势。
微机电系统的应用∙1、在喷墨打印机里作为压电元件；2、在汽车里作为加速规来控制碰撞时安全气囊防护系统的施用；3、在汽车里作为陀螺来测定汽车倾斜，控制动态稳定控制系统；4、在轮胎里作为压力传感器，在医学上测量血压；5、数字微镜芯片；6、在计算机网络中充当光交换系统，这是一个与智能灰尘技术的融合。
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微机电系统综述摘要：微机电系统(MEMS)是在微电子技术的基础上兴起的一个多学科交叉的前沿领域，集中了当今科学技术发展的许多尖端成果，在汽车电子、航空航天、信息通讯、生物医学、自动控制、国防军工等领域应用前景广阔[1]。
本文介绍了微机电系统起源及研究发展的背景，综述了微机电系统所涉及的器件设计、制作材料、制作工艺、封装与测试等关键技术，介绍了微机电系统在微传感器、微执行器、微机器人、微飞行器、微动力能源系统、微型生物芯片等方面的典型应用，大量先进的MEMS器件有望在未来几十年中从实验室推向实用化和产业化。
关键词：MEMS；微机械加工；封装；测试；应用Abstract;Micro-electromechanical system(MEMS)，developed on the basis of microelectronics，is a scientific research frontier of multidiscipline and assimilates the most advanced achievements in current research and development．MEMS extends into various fields with wide application prospects，such as automotive electronics, aeronautics and astronautics，information communication, biomedicine，auto-control and defense industry，and so on．This paper introduces the basic theory research of MEMS development and its background.Summarizes the key technologies of MEMS such as device design，fabricating material, machining processes ,micro-packaging and testing．Further more，the typical applications and latest development in fields including micro-sensor，micro-actuator，micro-robot，micro air vehicle，micro-power energy system，micro biological chip are discussed．A plenty of advanced MEMS devices would be put into practicality and industrialization from laboratory in recent decades．Keywords:micro-electromechanical system; micro -machining; package; testing; usage1 引言微机电系统简称为MEMS（Micro-Electro-Mechanical System），是利用微米/纳米技术，以微细加工为基础，将微传感器、微执行器和电子电路、微能源等组合在一起的微机电器件、装置或系统。
微机电系统MEMS在微纳卫星中的应用与发展趋势1. MEMS介绍微机电系统(MEMS)是多种学科交叉融合并具有战略意义的前沿高新技术，是未来的主导产业之一。
MEMS技术特点可由3个M概括：小尺寸(miniaturization)、多样化(multiplicity)、微电子(micro electronics)。
MEMS技术的出现开辟了技术的一个全新领域和产业，它具有许多传统传感器无法比拟的优点，在航空、航天、汽车、军事等众多领域中都有着十分广阔的应用前景，MEMS 技术将成为提高军事能力的重要技术途径[1]。
1.1MEMS技术1988 年美国加州大学伯克利分校的Tai 等[2；3]成功地用微电子平面加工技术研制出了直径仅有100 微米左右硅微机械马达，使人们看到了将可动机械结构与电路集成在一个芯片内，构成完整的微型机电系统的可能。
微机电系统-MEMS (micro electro mechanical systems) 的概念应运而生，并迅速成为国际上研究的热点。
1993 年，美国ADI 公司采用该技术地将微型可动结构与大规模电路集成在单芯片内[4]，形成用于汽车防撞气囊控制的微型加速度计，MEMS 技术的特点和优势真正地体现了出来[5]。
微机电系统是指微型的器件或器件组合，是一个把电子功能与机械和光学或其他功能相结合的综合集成系统。
MEMS主要包括微型机构、微型传感器、微型执行器和相应的处理电路等几部分。
它是在融合多种微细加工技术，并应用微电子技术和最新成果的基础上发展起来的高科技前沿学科。
MEMS是微电子技术的拓宽和延伸，它将微电子技术和精密机械加工技术相互融合．实现了微电子与机械融为一体的系统。
人们还把微机械、微结构、智能传感器归入MEMS范畴。
MEMS在不同的国家其名称也有所不同，在日本称为微机械(Micro machine) [6]，在欧洲称为微系统技术MST(Micro systems Technology)，在英国称微工程(Micro—engineering)。
