各向异性磁阻效应与传感器实验 一.预习要点 1.了解了解正常磁电阻效应、巨磁电阻效应和各向异性磁电阻效应的基本知识: 2.了解各向异性磁阻传感器原理: 3.了解亥姆霍兹线圈内部空间的磁场分布】 二.实验注意事项 1.禁止仪器处于强磁场环境下,实验时仪器尽量远离手机、钥匙等铁磁质:两台工作 中的仪器间距应大于3m: 2.操作所有的手动调节螺钉时应用力适度,以免滑丝: 3.电流换向后,应按复位键,注意复位健仅在需要时使用: 4.测量地磁场时,小心转动磁阻传感器以免导致仪器不稳带来较大的误差,由于磁滞 的影响,实验时应注意缓慢调节角度: 5。调节好水平方向后,将水平调节器远离仪器(铁磁质物质影响实验结果)】 三,实验内容 0.打开仪器预热20分钟: 1.测量各向异性磁阻传感器的灵敏度和特性: 2.测量亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布: 3 测量亥姆霍兹线圈内部空间的磁场分布 对里 地磁场的大小(实验开始前注意将传感器调节水平) 四.数据表格 1.磁阻传感器特性测量 a.AMR磁电转换特性的测量 线圈电流mA30025020150100500-50-10-150-20-250-300 礁感应强度(高斯)6 543210-1-2-3-4-5 输出电压(V) b.测量磁阻传感器的各向异性特性(线圈电流取200mA,对应最大磁感应强度4高斯) 夹角。(度) 0 10 0 30 0 60 70 80 90 输出电压(W) 2.亥姆霍兹线圈的磁场分布 a赫姆霍兹线圈轴向磁场分布测量(B。=4高斯 位置X -0.5R -0.4R -0.3-02-01R 00.1g0.2R0.3R0.4R0.5R Bmz(X)/B 0.946 0.92 0.9 1.00 1.000 0.g98 0.920.975 输出电压(W) Bn(X)(高斯
各向异性磁阻效应与传感器实验 一.预习要点 1. 了解了解正常磁电阻效应、巨磁电阻效应和各向异性磁电阻效应的基本知识; 2. 了解各向异性磁阻传感器原理; 3. 了解亥姆霍兹线圈内部空间的磁场分布。 二.实验注意事项 1. 禁止仪器处于强磁场环境下,实验时仪器尽量远离手机、钥匙等铁磁质;两台工作 中的仪器间距应大于 3m; 2. 操作所有的手动调节螺钉时应用力适度,以免滑丝; 3. 电流换向后,应按复位键,注意复位键仅在需要时使用; 4. 测量地磁场时,小心转动磁阻传感器以免导致仪器不稳带来较大的误差,由于磁滞 的影响,实验时应注意缓慢调节角度; 5. 调节好水平方向后,将水平调节器远离仪器(铁磁质物质影响实验结果)。 三.实验内容 0. 打开仪器预热 20 分钟; 1. 测量各向异性磁阻传感器的灵敏度和特性; 2. 测量亥姆霍兹线圈轴线上的磁场分布; 3. 测量亥姆霍兹线圈内部空间的磁场分布; 4. 测量地磁场的大小(实验开始前注意将传感器调节水平)。 四.数据表格 1. 磁阻传感器特性测量 a. AMR 磁电转换特性的测量 线圈电流(mA) 300 250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 磁感应强度(高斯) 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 输出电压(V) b.测量磁阻传感器的各向异性特性(线圈电流取 200 mA,对应最大磁感应强度 4 高斯) 夹角 α(度) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 输出电压(V) 2.亥姆霍兹线圈的磁场分布 a. 赫姆霍兹线圈轴向磁场分布测量(B0= 4 高斯) 位置 X -0.5R -0.4R -0.3R -0.2R -0.1R 0 0.1R 0.2R 0.3R 0.4R 0.5R B 理论(X)/B0 0.946 0.975 0.992 0.998 1.000 1 1.000 0.998 0.992 0.975 0.946 输出电压(V) B 测量值(X) (高斯)
b,赫姆霍兹线圈空间磁场分布测量(B=4高斯) X 0 0.05R 0.1R 0.15R 0.2R 0.25R 0.3R 电压 0 0.05 0.1R 0,15R 0.2R 0.25R 0.3R 3.北京地区地磁场的测量,磁倾角、磁偏角和磁感应强度大小。 磁倾角(度) 磁感应强度 ,) =U,-)/2)BU/0.25(高斯) 五。数据处理 1.作UB图计算磁阻传感器的灵敏度: 2.作图说明磁阻传感器的各向异性特性: 3.作图、 讨论姆霍兹线圈的磁场在轴线和空间上分布特点,与理论结果比较 4。计算地磁场,查找文献,通过文献与北京地区的地磁场对比,并分析误差。 六.思考题 1.调节放大倍数一定要在线圈电流为300m4时调节吗?如果在线圈电流为100mA时调节会 对结果有什么影响?为什么? 2.测量地磁场时,为什么要将补偿电流调节为零?如果不调节会有影响吗? 3.测量地磁场 为什么会产生电桥的偏离?如何消除? 4.补偿电流的作用
b.赫姆霍兹线圈空间磁场分布测量(B0= 4 高斯) X 电压 Y 0 0.05R 0.1R 0.15R 0.2R 0.25R 0.3R 0 0.05R 0.1R 0.15R 0.2R 0.25R 0.3R 3. 北京地区地磁场的测量,磁倾角、磁偏角和磁感应强度大小。 磁倾角(度) 磁感应强度 U1(V) U2(V) U=(U1-U2)/2(V) B=U/0.25(高斯) 五.数据处理 1. 作 U-B 图计算磁阻传感器的灵敏度; 2. 作图说明磁阻传感器的各向异性特性; 3. 作图、讨论亥姆霍兹线圈的磁场在轴线和空间上分布特点,与理论结果比较; 4. 计算地磁场,查找文献,通过文献与北京地区的地磁场对比,并分析误差。 六.思考题 1. 调节放大倍数一定要在线圈电流为300mA时调节吗? 如果在线圈电流为100mA时调节会 对结果有什么影响?为什么? 2. 测量地磁场时,为什么要将补偿电流调节为零?如果不调节会有影响吗? 3. 测量地磁场时,为什么会产生电桥的偏离?如何消除? 4. 补偿电流的作用