《磁阻效应实验》PPT课件.ppt

磁阻效应实验,大学物理实验,实验目的,了解磁阻效应的基本原理及测量磁阻效应的方法.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。,实验原理,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。,ab,图2 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/(0)表示。其中(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(B)，则,=(B)-(0),由于磁阻传感器电阻的相对变化率R/R(0)正比于/(0)，因此也可以用磁阻传感器电阻的相对改变量R/R(0)来表示磁阻效应的大小.,R=R(B)-R(0),图2 磁阻效应曲线,实验原理,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的响应会趋于饱和。,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.,每一个数据点测量两组数据：磁场强度和磁电阻（电压）,磁阻效应测量电路示意图伏安法,实 验 仪 器,数 据 表 格,1.不要在实验仪器附近放置具有磁性的物品.,注意事项,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!,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,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,