图8 Robert Bosch公司研制的水平谐振式磁强计
清华大学的汤学华在 2005 年研制了采用该原理制作的磁强计，并使用隧穿电流的方式进行检测，其原理如图9所示
图9 清华大学研制的水平谐振式磁强计
扭摆式磁强计可以制作多匝线圈，具有灵敏度高等特点，但是在采用电容检测形式时，电容极板位移和电容值变化之间是非线性关系，会对其性能产生较大的影响。而水平式谐振磁强计的位移是在结构平面内运动，当采用
电容方式检测时，其电容变化的线性度较好， 并且制作相对简单， 具有明显的优势。
（3）、隧道效应式MEMS磁强计
隧穿磁强计是一种利用量子力学中隧道效应原理测量磁场强度的新型磁强计。
水平式隧穿磁强计：
单位：(1．清华大学精密仪器与机械学系； 2．河北半导体研究所微米／纳米中心)
作者：汤学华1，何洪涛2，罗 蓉2，李 倩2，郭荣辉2，吝海峰2 特点：是磁场产生的洛伦兹力方向和磁强计敏感元件(质量弹簧系统)的结构平面在同一水平面内。
原理：图10为水平式隧穿磁强计表头的结构原理图。这种磁强计的工作原理是：首先由梳齿电极将质量弹簧系统往左边拉一个期望位移，约为4um(检测电极与硅尖之间的原始距离为4um)，使得检测电极与硅尖之间的距离为1 nm(即隧道间隙为1 nm)，此时在驱动电压的作用下，产生约1.4 nA的隧道电流，然后再给线圈通上交流电，通电线圈在被测磁场(磁场方向垂直于纸面)的作用下将产生洛伦兹力，该力使质量弹簧系统作谐振运动，导致隧道间隙发生变化，使得隧道电流的大小也跟着变化，通过测量隧道电流的变化量可以确定磁场强度的大小。
图10水平隧穿磁强计包头的结构原理图
加工工艺：表头采用MEMS体硅溶片工艺加工，具体工艺 及流程见参考文献【12】。 扭摆型谐振式隧穿磁强计：
单位：清华大学精 密仪器与机械学系 作者：阎梅芝、董哲、任大海、尤 政
设计思想： 采用微镜结构中常用的扭摆扭梁结构，并在扭摆平面上制作线圈，使磁强计的制作工艺易于实现，且能通过设定较高的线圈电流工作点频率来提高扭摆的谐振频率，有效降低 1
／ f噪声。
原理：由隧道效应的原理
磁强计结构设计：基于以上基本原理 ，设计谐振扭摆型隧穿式磁强计
的结构如图 1～3所示，将扭摆和硅尖部分结构均键合在玻璃基底上。在扭摆平面上制作线圈，在待测的空间磁场中，当给线圈通电流后将产生安培力，安培力作用于线圈所依附的扭摆就会产生力矩作用于扭梁，使扭摆偏转，改变扭摆与隧尖之间的间隙，从而由隧道电流的变 化来反映磁场的变化。
扭摆型隧穿式磁强计除了硅尖这一最为核心的部件外，扭摆和其上的线圈也是非常重要的。扭梁所受的扭矩大小不仅取决于线圈 中所通的电流 ，还取决于线圈的结构。本设计中采用平面线圈 ， 其结构如图 11所示。
图11 线圈、扭摆及驱动电极的结构
垂直式隧穿磁强计：
这种磁强计中，磁场产生的洛伦兹力方向和磁强计的敏感元件(薄膜)的结构平面垂直。
单位：1、清华大学精密仪器与机械学系 2、河北半导体研究所 微米/纳米中心 作者：汤学华,尤政，杨拥军 结构：