巨磁電阻效應(yīng)和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告(參考版)
2025-08-04 20:35本頁(yè)面
【正文】 測(cè)試卡組件不能長(zhǎng)期處于“寫(xiě)”狀態(tài)。六、磁記錄與讀出二進(jìn)制數(shù)字10010011磁卡區(qū)域號(hào)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(guò)程。轉(zhuǎn)動(dòng)48度齒輪轉(zhuǎn)過(guò)2齒，輸出電壓變化2個(gè)周期。將實(shí)驗(yàn)儀4V電壓源接角位移測(cè)量組件“巨磁電阻供電”，角位移測(cè)量組件“信號(hào)輸出”接實(shí)驗(yàn)儀電壓表。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(chē)及其它工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。d位置時(shí)，RR2 感受到的磁場(chǎng)強(qiáng)度小于RR4，輸出負(fù)電壓。b位置時(shí)，RR2 感受到的磁場(chǎng)強(qiáng)度大于RR4，輸出正電壓。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(chǎng)在相對(duì)于齒牙不同位置時(shí)，產(chǎn)生不同的梯度磁場(chǎng)。如果磁場(chǎng)存在一定的梯度，各GMR電阻感受到的磁場(chǎng)不同，磁阻變化不一樣，就會(huì)有信號(hào)輸出。表4 用GMR模擬傳感器測(cè)量電流待測(cè)電流/mA3002001000100200300輸出電壓/mV低磁偏置減小電流2723(約25mV)增加電流23適當(dāng)磁偏置減小電流(約150mV)增加電流 五、GMR梯度傳感器的特性及應(yīng)用將GMR電橋兩對(duì)對(duì)角電阻分別置于集成電路兩端，4個(gè)電阻都不加磁屏蔽，即構(gòu)成梯度傳感器。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。再次增大電流，此時(shí)電流方向?yàn)檎涗浵鄳?yīng)的輸出電壓。逐漸減小負(fù)向待測(cè)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。由于恒流源本身不能提供負(fù)向電流，當(dāng)電流減至0后，交換恒流輸出接線的極性，使電流反向。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。 模擬傳感器測(cè)量電流實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)裝置：巨磁阻實(shí)驗(yàn)儀，電流測(cè)量組件實(shí)驗(yàn)儀的4伏電壓源接至電流測(cè)量組件“巨磁電阻供電”，恒流源接至“待測(cè)電流輸入”，電流測(cè)量組件“信號(hào)輸出”接至實(shí)驗(yàn)儀電壓表。由理論分析可知，通有電流I的無(wú)限長(zhǎng)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(chǎng)強(qiáng)度與電流成正比，在r已知的條件下，測(cè)得B，就可知I。表2 GMR磁阻特性的測(cè)量（磁阻兩端電壓4V）磁感應(yīng)強(qiáng)度/高斯磁阻/Ω減小磁場(chǎng)增大磁場(chǎng)勵(lì)磁電流/mA磁感應(yīng)強(qiáng)度/高斯磁阻電流/mA磁阻/Ω磁阻電流/mA磁阻/Ω100 90 80 70 60
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