北京邮电大学：《大学物理实验》课程实验讲义（物理电子学）各向异性磁阻传感器研究_AMR与磁场测量数据表格

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