巨磁電阻效應(yīng)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告-wenkub
2022-08-29 20:35:15 本頁面
【正文】 率大（反平行）兩種過程，兩類自旋電流的并聯(lián)電阻相似兩個(gè)中等阻值的電阻的并聯(lián)，對應(yīng)于高電阻狀態(tài)?！緦?shí)驗(yàn)儀器】主要包括：巨磁電阻實(shí)驗(yàn)儀、基本特性組件、電流測量組件、角位移測量組件、磁讀寫組件。螺線管用于在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生大小可計(jì)算的磁場，由理論分析可知，無限長直螺線管內(nèi)部軸線上任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B = μ0nI （1）式中n為線圈密度，I為流經(jīng)線圈的電流強(qiáng)度，為真空中的磁導(dǎo)率。圖179中，將處在電橋?qū)俏恢玫膬蓚€(gè)電阻R3, R4覆蓋一層高導(dǎo)磁率的材料如坡莫合金，以屏蔽外磁場對它們的影響，而R1，R2阻值隨外磁場改變。實(shí)驗(yàn)儀的4V電壓源接至基本特性組件“巨磁電阻供電”，恒流源接至“螺線管電流輸入”，基本特性組件“模擬信號輸出”接至實(shí)驗(yàn)儀電壓表。電流至100mA后，逐漸減小負(fù)向電流，電流到0時(shí)同樣需要交換恒流輸出的極性。以磁感應(yīng)強(qiáng)度B作橫坐標(biāo)，電壓表的讀數(shù)為縱坐標(biāo)作出磁電轉(zhuǎn)換特性曲線。將電流表串連進(jìn)電路中，測量不同磁場時(shí)回路中電流的大小，就可以計(jì)算磁阻。按表2數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，逐漸減小磁場強(qiáng)度，記錄相應(yīng)的磁阻電流于表格“減小磁場”列中。從下到上記錄數(shù)據(jù)于“增大磁場”列中。應(yīng)該注意，由于模擬傳感器的兩個(gè)磁阻是位于磁通聚集器中，與圖3相比，我們作出的磁阻曲線斜率大了約10倍，磁通聚集器結(jié)構(gòu)使磁阻靈敏度大大提高。由理論分析可知，通有電流I的無限長直導(dǎo)線，與導(dǎo)線距離為r的一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：B = μ0I/2πr =2 I107/r （3）磁場強(qiáng)度與電流成正比，在r已知的條件下，測得B，就可知I。將偏置磁鐵轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)離GMR傳感器，調(diào)節(jié)磁鐵與傳感器的距離，使輸出約25mV。逐漸減小負(fù)向待測電流，從右到左記錄相應(yīng)的輸出電壓于表格“增加電流”行中。將偏置磁鐵轉(zhuǎn)到接近GMR傳感器，調(diào)節(jié)磁鐵與傳感器的距離，使輸出約150mV。如果磁場存在一定的梯度，各GMR電阻感受到的磁場不同，磁阻變化不一樣，就會(huì)有信號輸出。b位置時(shí)，RR2 感受到的磁場強(qiáng)度大于RR4，輸出正電壓。這一原理已普遍應(yīng)用于轉(zhuǎn)速（速度）與位移監(jiān)控，在汽車及其它工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。轉(zhuǎn)動(dòng)48度齒輪轉(zhuǎn)過2齒，輸出電壓變化2個(gè)周期。 測試卡組件不能長期處于“寫”狀態(tài)。六、磁記錄與讀出二進(jìn)制數(shù)字10010011磁卡區(qū)域號12345678讀出電平（V） 此實(shí)驗(yàn)演示了磁記錄與磁讀出的原理與過程。將實(shí)驗(yàn)儀4V電壓源接角位移測量組件“巨磁電阻供電”，角位移測量組件“信號輸出”接實(shí)驗(yàn)儀電壓表。d位置時(shí)，RR2 感受到的磁場強(qiáng)度小于RR4，輸出負(fù)電壓。將永磁體放置于傳感器上方，若齒輪是鐵磁材料，永磁體產(chǎn)生的空間磁場在相對于齒牙不同位置時(shí)，產(chǎn)生不同的梯度磁場。表4 用GMR模擬傳感器測量電流待測電流/mA3002001000100200300輸
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