磁通門傳感器專利技術(shù)分析

劉鈺薇 戴文韞

摘要：磁通門傳感器是用來測(cè)試弱磁場(chǎng)大小和方向的設(shè)備。近幾十年來，隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)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(qǐng)作為分析對(duì)象，重點(diǎn)研究并分析了磁通門傳感器的技術(shù)分支，以及全球及中國范圍內(nèi)關(guān)于磁通門傳感器的專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)、重要申請(qǐng)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(shí)。

關(guān)鍵詞：磁通門傳感器；弱磁場(chǎng)；磁強(qiáng)計(jì)；專利

中圖分類號(hào)：TP212.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(chǎng)大小和方向的設(shè)備，在室溫下某些設(shè)計(jì)優(yōu)良的設(shè)備分辨力能夠達(dá)到0.1nT。磁通門技術(shù)在磁場(chǎng)測(cè)量領(lǐng)域具有諸多實(shí)用性，比如，空間測(cè)量、地理勘探與繪制、無損檢測(cè)和各種軍事應(yīng)用，而磁通門技術(shù)在免疫分析技術(shù)中，能夠與超導(dǎo)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(tǒng)文摘數(shù)據(jù)庫（CPRSABS）和德溫特世界專利數(shù)據(jù)（DWPI）中結(jié)合關(guān)鍵詞和分類號(hào)對(duì)“磁通門傳感器”技術(shù)領(lǐng)域的專利文獻(xiàn)進(jìn)行檢索和分析[1]。

1 技術(shù)分解

通過檢索并結(jié)合磁通門傳感器的技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，確定了如下的技術(shù)分解表，其中數(shù)量是指該分支在中國專利檢索系統(tǒng)文摘數(shù)據(jù)庫（CPRSABS）和德溫特世界專利數(shù)據(jù)（DWPI）中的專利數(shù)量。

2 申請(qǐng)態(tài)勢(shì)

本文在CNABS和DWPI數(shù)據(jù)庫對(duì)磁通門傳感器的專利申請(qǐng)進(jìn)行了檢索和統(tǒng)計(jì)，檢索時(shí)間截至2017年5月，國內(nèi)的申請(qǐng)態(tài)勢(shì)和全球的申請(qǐng)態(tài)勢(shì)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(shù)雖然起步較早，但在20世紀(jì)90年代以前都屬于平穩(wěn)的緩慢發(fā)展階段，20世紀(jì)90年代至2000年左右進(jìn)入一個(gè)平穩(wěn)增長的發(fā)展階段，2000年后進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，特別是2008年以后，發(fā)展迅速[2]。一方面，是由于加工技術(shù)的進(jìn)步以及材料科學(xué)的發(fā)展，為磁通門傳感器的發(fā)展帶來了機(jī)遇并提供了技術(shù)支持；另一方面，隨著人口的增加，對(duì)資源礦產(chǎn)的需求量日益增長，勘探開采更多的礦產(chǎn)資源成為選擇之一。此外，各國對(duì)安檢的重視日益增強(qiáng)、無人駕駛技術(shù)的發(fā)展等，都為磁通門傳感器提供了越來越大的市場(chǎng)需求[3]。而2016年的下降趨勢(shì)是因?yàn)閷＠暾?qǐng)從申請(qǐng)至公開還需要一段時(shí)間，2016年的申請(qǐng)數(shù)量并未統(tǒng)計(jì)完全，并不是真正的下降。

就國內(nèi)而言，2000年以前都屬于極其緩慢發(fā)展階段，2000年之后申請(qǐng)量開始快速增長，2008年之后進(jìn)入爆發(fā)式增長，這與中國大力推動(dòng)科技發(fā)展和進(jìn)步有關(guān)。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(zāi)難和損失，而磁通門傳感器作為性能優(yōu)良的磁場(chǎng)檢測(cè)器件可以檢測(cè)地磁場(chǎng)，從而為地震監(jiān)測(cè)提供技術(shù)支持。因此，在兩次大地震都促進(jìn)了磁通門傳感器的需求和發(fā)展[4，5]。

3 技術(shù)分支專利數(shù)據(jù)分析

磁通門傳感器的技術(shù)構(gòu)成如圖2所示。由圖2可知，磁通門傳感器相關(guān)的專利申請(qǐng)中，55%都是應(yīng)用領(lǐng)域，也就是說，磁通門傳感器主要是以應(yīng)用為導(dǎo)向，而在應(yīng)用方面，探礦鉆井和地磁場(chǎng)檢測(cè)又是應(yīng)用最多的方向，應(yīng)用第三多的是航跡磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)，這也正好與前述申請(qǐng)態(tài)勢(shì)曲線中最快的兩次增長時(shí)間點(diǎn)相印證，都是由于應(yīng)用需求進(jìn)而促進(jìn)了磁通門傳感器的發(fā)展。

如圖3所示，進(jìn)一步對(duì)國內(nèi)申請(qǐng)和國外申請(qǐng)的具體各技術(shù)分支進(jìn)行了分析，由圖可知，國內(nèi)申請(qǐng)主要是以應(yīng)用為主，且關(guān)于磁通門傳感器應(yīng)用的申請(qǐng)幾乎快達(dá)到國外申請(qǐng)的兩倍[6]。而除此之外，國內(nèi)關(guān)于磁通門傳感器探頭、加工、數(shù)據(jù)處理以及其他方面（注：其他包括了激勵(lì)電路）的申請(qǐng)均不及國外申請(qǐng)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(lì)電路等，這說明國內(nèi)申請(qǐng)雖然數(shù)量較多，增長較快，但是在核心技術(shù)部分，還不及國外，這也是為什么國內(nèi)很多磁通門傳感器的探頭都需要進(jìn)口的原因，不過，我國磁通門傳感器起步就較國外晚數(shù)十年，技術(shù)稍有滯后也在情理之中。

4 專利申請(qǐng)來源及目標(biāo)國家/地區(qū)分析

如圖4和圖5所示，對(duì)磁通門傳感器專利申請(qǐng)的技術(shù)來源國家/地區(qū)和技術(shù)目標(biāo)國家/地區(qū)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，由圖可知，中國、美國和日本是排名前三的技術(shù)來源國家/地區(qū)和技術(shù)目標(biāo)國家/地區(qū)，也是磁通門傳感器技術(shù)的主要市場(chǎng)，排名第四的技術(shù)來源國家/地區(qū)是韓國，但排名第四的技術(shù)目標(biāo)國家/地區(qū)卻是歐洲。

4 結(jié)束語

本文通過對(duì)磁通門傳感器技術(shù)專利文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀分析和整理，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了相關(guān)的技術(shù)分解，并對(duì)磁通門傳感器技術(shù)的專利申請(qǐng)態(tài)勢(shì)、各技術(shù)分支詳情、專利申請(qǐng)來源及目標(biāo)國分析等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)主要分支的技術(shù)演進(jìn)路線以及本領(lǐng)域的重點(diǎn)專利進(jìn)行了分析，結(jié)果表明磁通門傳感器是以應(yīng)用為導(dǎo)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(shè)計(jì)、探頭材料選擇以及加工工藝相互融合的方式實(shí)現(xiàn)的。國內(nèi)專利申請(qǐng)數(shù)量較多，增長較快，但是在核心技術(shù)如探頭基數(shù)和加工工藝等方面，還不及國外，但國內(nèi)的技術(shù)也在不斷探索和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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