巨磁阻效应及其应用实验报告Word下载.docx

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利用实验所得数据作V输出—COSθ关系图如下示：

　　从图中可以看出在COSθ=附近有一个瑕点外，具有较良好的线性关系

　　V=θ，相关系数为，即传感器的输出电压与传感器敏感轴—磁场间夹角θ成余弦关系。

　　问题思考

　　1.如何避免地磁场影响，并解释原因。

　　本次实验中亥姆霍兹线圈产生磁场来验证材料在有无磁场的情况下电阻的变化，必然会受到地磁场的影响，故我们在实验过程中每次旋转角度后，应重新调零，减小每次旋转角度地磁场对实验误差的积累。

　　篇二：

巨磁电阻效应及其应用研究性实验报告

　　北京航空航天大学

　　基础物理实验

　　巨磁电阻效应及其应用研

　　究性实验报告

　　摘要

　　本报告研究了巨磁电阻效应及其应用。

报告详细的阐述了该实验的实验背景、实验原理、实验仪器及实验内容。

数据处理部分，报告将原始数据绘制成表格，并将用Matlab绘制成图像，能够较清晰的表示出物理量之间的关系。

另外，本报告对巨磁电阻的应用进行了大量的探究，列举了一些巨磁电阻于当今时代的应用，阐述了巨磁电阻的应用前景。

　　关键字

　　巨磁电阻、传感器、磁感应强度、电压、电流

　　目录

　　摘要........................................................................................................................1

　　关键字....................................................................................................................1

　　一、实验背景........................................................................................................5

　　二、实验原理........................................................................................................5

　　三、实验仪器........................................................................................................7

　　1、实验仪主机..............................................................................................7

　　2、基本特性组件模块..................................................................................8

　　3、电流测量组件..........................................................................................9

　　4、角位移测量组件......................................................................................9

　　5、磁读写组件..............................................................................................9

　　四、实验内容......................................................................................................10

　　1、GMR模拟传感器的磁电转换特性测量.............................................10

　　2、GMR磁阻特性测量.............................................................................11

　　3、GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量.....................12

　　4、用GMR模拟传感器测量电流............................................................13

　　5、GMR梯度传感器的特性及应用.........................................................14

　　6、磁记录与读出........................................................................................15

　　五、数据处理......................................................................................................15

　　1、GMR模拟传感器的磁电转换特性测量.............................................15

　　2、GMR磁阻特性测量.............................................................................17

　　3、GMR开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量.....................18

　　4、用GMR模拟传感器测量电流............................................................19

　　5、GMR梯度传感器的特性及应用.........................................................20

　　6、磁记录与读出........................................................................................21

　　六、实验思考......................................................................................................22

　　1、推导公式?

?

=?

...................................................22

　　2、实验感想................................................................................................23

　　七、GMR传感器在有关领域的应用实例.......................................................23

　　1、基于GMR传感器阵列的生物检测....................................................23

　　2、将GMR用于导航及高速公路的车辆监控系统................................24

　　3、GMR磁敏传感器在磁性介质的探测和磁性油墨鉴伪点钞机中的应用

　　..............................................................................................................................25

　　八、实验总结......................................................................................................25

　　图1多层膜GMR结构图..................................................................................6

　　图2某种GMR材料的磁阻特性......................................................................6

　　图3自旋阀SV-GMR结构图............................................................................7

　　图4巨磁阻实验仪操作面板...............................................................................8

　　图5基本特性组件..............................................................................................8

　　图6电流测量组件..............................................................................................9

　　图7角位移测量组件..........................................................................................9

　　图8磁读写组件..................................................................................................9

　　图9GMR模拟传感器结构图..........................................................................10

　　图10GMR模拟传感器的磁电转换特性........................................................10

　　图11模拟传感器磁电转换特性实验原理图...................................................11

　　图12磁阻特性测量原理图...............................................................................11

　　图13GMR开关传感器....................................................................................12

　　图14GMR开关传感器磁电转换特性............................................................12

　　图15模拟传感器测量电流实验原理图...........................................................13

　　图16GMR梯度传感器结构图........................................................................14

　　图17用GMR梯度传感器检测齿轮位移......................................................14

　　图18磁电转换特性曲线..................................................................................16

　　图19磁阻特性曲线..........................................................................................18

　　图20GMR开关传感器磁电转换特性曲线....................................................19

　　图21输出电压与待测电流的关系曲线..........................................................20

　　图22用GMR梯度传感器检测齿轮位移的电压和转角关系图..................21

　　图23电路连接图..............................................................................................22

　　图24直接标记法..............................................................................................23

　　图25两部标记法..............................................................................................24

　　表格1电流随磁感应强度变化表....................................................................15

　　表格2磁阻随磁感应强度变化表....................................................................17

　　表格3电平随励磁电流变化表........................................................................18

　　表格4输出电压随待测电流变化关系表........................................................19

　　表格5电压和齿轮转角间的关系....................................................................21

　　表格6二进制数的写入与读出........................................................................22

　　篇三：

巨磁电阻效应及其应用数据处理

　　五、实验数据及处理

　　模拟传感器的磁电转换特性测量

　　实验数据及由公式B=μ0nI算得的磁感应强度如下表所示：

（n=24000匝/m）

　　以B为横坐标，输出电压U为纵坐标，作图得：

　　误差分析：

（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负以内，反

　　应在图像上就是最低处的输出都在y轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；

（2）用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞

　　现象造成影响；

　　（3）使用Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；

　　2.GMR的磁阻特性曲线的测量

　　根据实验数据由公式B=μ0nI算得的磁感应强度，由R=U/I算得的电阻如下表所示：

（磁阻两端电压U=4V）

　　作图如下：

（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负以内，反应

　　在图像上就是最高处的输出都在y轴上，实际上应当是分别分布在y轴左右两侧的；

（2）用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现

　　象造成影响；

　　（3）使用Excel表格处理数据的过程中可能会有精度损失；