磁通門傳感器專利技術分析

劉鈺薇 戴文韞

摘要：磁通門傳感器是用來測試弱磁場大小和方向的設備。近幾十年來，隨著社會發(fā)展和科技進步，磁通門傳感器取得了快速發(fā)展。本文以磁通門傳感器的專利申請作為分析對象，重點研究并分析了磁通門傳感器的技術分支，以及全球及中國范圍內關于磁通門傳感器的專利申請態(tài)勢、重要申請人等信息，從而能夠從專利角度更好地了解磁通門傳感器的知識。

關鍵詞：磁通門傳感器；弱磁場；磁強計；專利

中圖分類號：TP212.1 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）12-0054-03

Patent Analysis of Fluxgate Sensor

LIU Yuwei1 DAI Wenyun1

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center，State Intellectual Property Office， Chengdu Sichuan 610213）

Abstract： Fluxgate sensor is a device to measure the size and direction of the weak magnetic field. In recent decades， with the development of the society and the progress of science and technology， the fluxgate sensor has made rapid development. In this paper， the patent application of the fluxgate sensor is used as the analysis object， and the branch of the magnetic gate sensors is studied and analyzed. The global and China's patent application situation on fluxgate sensors， important applicants and other information， so that the knowledge of fluxgate sensors can be better understood from the patent point of view.

Key words： fluxgate sensor； weak magnetic field； magnetometer， patent

磁通門傳感器是用來敏感弱磁場大小和方向的設備，在室溫下某些設計優(yōu)良的設備分辨力能夠達到0.1nT。磁通門技術在磁場測量領域具有諸多實用性，比如，空間測量、地理勘探與繪制、無損檢測和各種軍事應用，而磁通門技術在免疫分析技術中，能夠與超導量子干涉儀相媲美，它甚至具有更高分辨力（低于0.1nT）。本文在中國專利檢索系統文摘數據庫（CPRSABS）和德溫特世界專利數據（DWPI）中結合關鍵詞和分類號對“磁通門傳感器”技術領域的專利文獻進行檢索和分析[1]。

1 技術分解

通過檢索并結合磁通門傳感器的技術進行統計分析，確定了如下的技術分解表，其中數量是指該分支在中國專利檢索系統文摘數據庫（CPRSABS）和德溫特世界專利數據（DWPI）中的專利數量。

2 申請態(tài)勢

本文在CNABS和DWPI數據庫對磁通門傳感器的專利申請進行了檢索和統計，檢索時間截至2017年5月，國內的申請態(tài)勢和全球的申請態(tài)勢如圖1所示。

由圖1可以看出，就全球而言，磁通門傳感器技術雖然起步較早，但在20世紀90年代以前都屬于平穩(wěn)的緩慢發(fā)展階段，20世紀90年代至2000年左右進入一個平穩(wěn)增長的發(fā)展階段，2000年后進入快速發(fā)展時期，特別是2008年以后，發(fā)展迅速[2]。一方面，是由于加工技術的進步以及材料科學的發(fā)展，為磁通門傳感器的發(fā)展帶來了機遇并提供了技術支持；另一方面，隨著人口的增加，對資源礦產的需求量日益增長，勘探開采更多的礦產資源成為選擇之一。此外，各國對安檢的重視日益增強、無人駕駛技術的發(fā)展等，都為磁通門傳感器提供了越來越大的市場需求[3]。而2016年的下降趨勢是因為專利申請從申請至公開還需要一段時間，2016年的申請數量并未統計完全，并不是真正的下降。

就國內而言，2000年以前都屬于極其緩慢發(fā)展階段，2000年之后申請量開始快速增長，2008年之后進入爆發(fā)式增長，這與中國大力推動科技發(fā)展和進步有關。并且由圖1可以看出，最快的兩次增長發(fā)生在2008年以及2011年以后，而在2008年發(fā)生了汶川大地震，2011年發(fā)生了日本福島大地震，兩次地震都帶了巨大的災難和損失，而磁通門傳感器作為性能優(yōu)良的磁場檢測器件可以檢測地磁場，從而為地震監(jiān)測提供技術支持。因此，在兩次大地震都促進了磁通門傳感器的需求和發(fā)展[4，5]。

3 技術分支專利數據分析

磁通門傳感器的技術構成如圖2所示。由圖2可知，磁通門傳感器相關的專利申請中，55%都是應用領域，也就是說，磁通門傳感器主要是以應用為導向，而在應用方面，探礦鉆井和地磁場檢測又是應用最多的方向，應用第三多的是航跡磁場監(jiān)測，這也正好與前述申請態(tài)勢曲線中最快的兩次增長時間點相印證，都是由于應用需求進而促進了磁通門傳感器的發(fā)展。

如圖3所示，進一步對國內申請和國外申請的具體各技術分支進行了分析，由圖可知，國內申請主要是以應用為主，且關于磁通門傳感器應用的申請幾乎快達到國外申請的兩倍[6]。而除此之外，國內關于磁通門傳感器探頭、加工、數據處理以及其他方面（注：其他包括了激勵電路）的申請均不及國外申請的量，而真正決定磁通門傳感器的性能的，恰恰是探頭、加工工藝以及激勵電路等，這說明國內申請雖然數量較多，增長較快，但是在核心技術部分，還不及國外，這也是為什么國內很多磁通門傳感器的探頭都需要進口的原因，不過，我國磁通門傳感器起步就較國外晚數十年，技術稍有滯后也在情理之中。

4 專利申請來源及目標國家/地區(qū)分析

如圖4和圖5所示，對磁通門傳感器專利申請的技術來源國家/地區(qū)和技術目標國家/地區(qū)進行了統計分析，由圖可知，中國、美國和日本是排名前三的技術來源國家/地區(qū)和技術目標國家/地區(qū)，也是磁通門傳感器技術的主要市場，排名第四的技術來源國家/地區(qū)是韓國，但排名第四的技術目標國家/地區(qū)卻是歐洲。

4 結束語

本文通過對磁通門傳感器技術專利文獻進行閱讀分析和整理，在此基礎上進行了相關的技術分解，并對磁通門傳感器技術的專利申請態(tài)勢、各技術分支詳情、專利申請來源及目標國分析等進行了統計分析，對主要分支的技術演進路線以及本領域的重點專利進行了分析，結果表明磁通門傳感器是以應用為導向，磁通門傳感器在朝著微型化、高精度、高分辨率、高靈敏度、長壽命的方向發(fā)展，而其發(fā)展是通過探頭形狀設計、探頭材料選擇以及加工工藝相互融合的方式實現的。國內專利申請數量較多，增長較快，但是在核心技術如探頭基數和加工工藝等方面，還不及國外，但國內的技術也在不斷探索和發(fā)展。

參考文獻：

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[2] 郭博，劉詩斌，楊尚林.微型正交激勵磁通門結構設計[J].傳感技術學報，2014（7）：910-915.

[3] 楊理踐，涂傳賓，高松巍.基于磁通門傳感器的弱磁場檢測方法[J].儀表技術與傳感器，2014（9）：84-87.

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[5] 支萌輝.數字磁通門傳感器電子學單元研究[D].蘇州：蘇州大學，2014.

[6] 李梁.基于磁調制原理的正交磁通門技術研究[D].青島：青島大學，2014.

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