磁阻效应实验

每一个数据点测量两组数据：磁场强度和磁电阻（电压） 霍尔、磁阻元件
IM
磁阻效应测量电路示意图——伏安法
实 验 仪 器
数
ΔR/R(0) ~B关系曲线 （IS=1mA）
据
电磁铁 IM(mA)
InSb UR(mV)
ΔR/R(0) ~B关系 B(mT) R(Ω) ΔR/R(0)
表
0
格
源自文库
10
20
100
150
磁阻效应实验
实验目的
1. 了解磁阻效应的基本原理及测量磁阻 效应的方法.
2. 测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强 度的关系.
实验原理
一定条件下，导电材料的电阻值R随磁 感应强度B变化的规律称为磁阻效应。应用 这种效应做成的传感器称为磁阻元件。
实验原理
图1 霍尔效应
当导体或半导体 处于磁场中时， 导体或半导体的 载流子将受洛仑 兹力的作用，发 生偏转,在两端产 生积聚电荷并产 生霍耳电场。
作业
1.磁阻效应是怎样产生的? 磁阻效应和霍尔效 应有何内部联系?
2.实验时为何要保持霍尔工作电流和流过磁阻 元件的电流不变?
3.不同的磁场强度时, 磁阻传感器的电阻值与 磁感应强度的关系有何变化?
* 4.磁阻传感器的电阻值与磁场的极性和方向有 何关系?
实验报告基本要求：字迹清晰，文理通顺，图表正 确，数据完备和结论明确
函数关系；当外加磁场
超过特定值时，与磁感
应强度B的响应会趋于
0
B /T 饱和。
图2 磁阻效应曲线
实验操作要求
1.在锑化铟磁阻传感器工作电流保持不变的条 件下（IS=1mA）,测量锑化铟磁阻传感器的 电阻与磁感应强度的关系，作△R/R(0)~B关 系曲线。
2. 用 磁 阻 传 感 器 测 量 一 个 未 知 的 磁 场 强 度 (275mT),与毫特计测得的磁场强度相比较,估 算测量误差.
实验报告内容包括： （1）实验名称 （2）实验目的 （3）实验原理：原理图、电路图、主要计算公式 （4）数据处理：原始数据重新列表并计算处理 （5）实验结论：阐述得到的规律特征及分析
*（6）误差分析 （7）签字数据
500
275
注意事项
1.不要在实验仪器附近放置具有磁性的物品. 2.加电前必须保证测试仪的调节和调节旋钮
均置零位(即逆时针旋到底)。工作电流不 超过1mA。 3.严禁在励磁线圈加电后插拔励磁电流连线! 因为此时会有极强的感应电压,可能损坏仪 器.如须插拔励磁电流连线,应将励磁电流 调至最小,再关闭电源,才可进行插拔!
Δρ=ρ(B)-ρ(0)
由于磁阻传感器电阻的相对变化率ΔR/R(0)正
比于Δρ/ρ(0)，因此也可以用磁阻传感器电阻的
相对改变量ΔR/R(0)来表示磁阻效应的大小.
ΔR=R(B)-R(0)
实验原理
R R(0)
一般情况下外加磁场较
弱时，电阻相对变化率
正比于磁感应强度B的
二次方；随磁场的加强，
与磁感应强度B呈线性
实验原理
B•
+
+
+
a ++
+
IS
FE
v
-e
FB
-----b
UR
图2 磁阻效应
在霍耳电场和外加磁场的 共同作用下，沿外加电场 方向运动的载流子数量将 减少，电阻增大，也就是 由于磁场的存在,增加了电 阻,此现象称为磁阻效应。
如果将图2中a端和b端短 路,磁阻效应更明显。
实验原理
通常以电阻率的相对改变量来表示磁阻的大小， 即用Δρ/ρ(0)表示。其中ρ(0)为零磁场时的电阻率， 设磁电阻电阻值在磁感应强度为B的磁场的电阻率 为ρ(B)，则