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GMR模拟传感器的磁电转换特性测量系列1250200系列2磁感应强度/高斯150100500-40-30-20-100输出电压/MV10203040 二、GMR磁阻特性测量
磁阻特性测量原理图
为加深对巨磁电阻效应的理解，我们对构成GMR模拟传感器的磁阻进行测量。将基本特性组件的功能切换按钮切换为“巨磁阻测量”，此时被磁屏蔽的两个电桥电阻R3、R4被短路，而R1、R2并联。将电流表串连进电路中，测量不同磁场时回路中电流的大小，就可以计算磁阻。
实验装置：巨磁阻实验仪，基本特性组件。
将GMR模拟传感器置于螺线管磁场中，功能切换按钮切换为“巨磁阻测量”。实验仪的4伏电压源串连电流表后，接至基本特性组件“巨磁电阻供电”，恒流源接至“螺线管电流输入”。
按表2数据，调节励磁电流，逐渐减小磁场强度，记录相应的磁阻电流于表格“减小磁场”列中。由于恒源流本身不能提供负向电流，当电流减至0后，交换恒流输出接线的极性，使电流反向。再次增大电流，此时流经螺线管的电流与磁感应强度的方向为负，从上到下记录相应的输出电压。 电流至一100mA后，逐渐减小负向电流，电流到0时同样需要交换恒流输出接线的极
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性。从下到上记录数据于“增大磁场”列中。
根据螺线管上表明的线圈密度，由公式（1）计算出螺线管内的磁感应强度B。 由欧姆定律R=U/I 计算磁阻。
以磁感应强度B作横坐标，磁阻为纵坐标做出磁阻特性曲线。
应该注意，由于模拟传感器的两个磁阻是位于磁通聚集器中，与图3相比，我们作出的磁阻曲线斜率大了约10倍，磁通聚集器结构使磁阻灵敏度大大提高。
不同外磁场强度时磁阻的变化反映了GMR的磁阻特性，同一外磁场强度的差值反映了材料的磁滞特性。 表2 GMR磁阻特性的测量（磁阻两端电压4V）
磁感应强度/高斯 励磁电流/mA 磁感应强度/高斯 磁阻/Ω 减小磁场 磁阻电流/mA 磁阻/Ω 增大磁场 磁阻电流/mA 磁阻/Ω 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 0 -5 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -100
30.1584 27.1426 24.1267 21.1109 18.0950 15.0792 12.0634 9.0475 6.0317 3.0158 1.5079 0.0000 -1.5079 -3.0158 -6.0317 -9.0475 -12.0634 -15.0792 -18.0950 -21.1109 -24.1267 -27.1426 -30.1584 1.882 1.882 1.881 1.88 1.879 1.875 1.85 1.805 1.758 1.718 1.7 1.685 1.694 1.709 1.745 1.788 1.834 1.869 1.877 1.879 1.88 1.88 1.88 2125.3985 2125.3985 2126.5284 2127.6596 2128.7919 2133.3333 2162.1622 2216.0665 2275.3129 2328.2887 2352.9412 2373.8872 2361.2751 2340.5500 2292.2636 2237.1365 2181.0251 2140.1819 2131.0602 2128.7919 2127.6596 2127.6596 2127.6596 1.88 1.88 1.88 1.879 1.877 1.87 1.837 1.789 1.746 1.709 1.692 1.682 1.699 1.717 1.755 1.802 1.848 1.874 1.878 1.879 1.88 1.88 1.88 2127.6596 2127.6596 2127.6596 2128.7919 2131.0602 2139.0374 2177.4633 2235.8860 2290.9507 2340.5500 2364.0662 2378.1213 2354.3261 2329.6447 2279.2024 2219.7558 2164.5022 2134.4717 2129.9255 2128.7919 2127.6596 2127.6596 2127.6596 文案大全
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GMR磁阻特性的测量系列12400.00002350.00002300.0000系列2磁阻/Ω2250.00002200.00002150.00002100.0000-40.0000 -30.0000 -20.0000 -10.0000 0.0000 10.0000 20.0000 30.0000 40.0000 磁感应强度/高斯 三、GRM开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量
表3 GRM开关传感器的磁电转换特性测量 高电平= 1 V 低电平= 0 V
开关动作 关 开
减小磁场 励磁电流磁感应强度//mA 高斯 20.4 6.1525 23.6 7.1176 开关动作 关 开 增大磁场 励磁电流磁感应强度//mA 高斯 20.7 6.2430 23.3 7.0271 四、用GMR模拟传感器测量电流
GMR模拟传感器在一定的范围内输出电压与磁场强度成线性关系，且灵敏度高，线性范围大，可以方便的将GMR制成磁场计，测量磁场强度或其它与磁场相关的物理量。作为应用示例，我们用它来测量电流。
由理论分析可知，通有电流I的无限长直导线，与导线距离为r的一点的磁感应强度为：
B = μ0I/2πr =2 I×10-7/r （3）
磁场强度与电流成正比，在r已知的条件下，测得B，就可知I。
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在实际应用中，为了使GMR模拟传感器工作在线性区，提高测量精度，还常常预先给传感器施加一固定已知磁场，称为磁偏置，其原理类似于电子电路中的直流偏置。
模拟传感器测量电流实验原理图
实验装置：巨磁阻实验仪，电流测量组件 实验仪的4伏电压源接至电流测量组件“巨磁电阻供电”，恒流源接至“待测电流输入”，电流测量组件“信号输出”接至实验仪电压表。
将待测电流调节至0。
将偏置磁铁转到远离GMR传感器，调节磁铁与传感器的距离，使输出约25mV。 将电流增大到300mA，按表4数据逐渐减小待测电流，从左到右记录相应的输出电压于表格“减小电流”行中。由于恒流源本身不能提供负向电流，当电流减至0后，交换恒流输出接线的极性，使电流反向。再次增大电流，此时电流方向为负，记录相应的输出电压。
逐渐减小负向待测电流，从右到左记录相应的输出电压于表格“增加电流”行中。当电流减至0后，交换恒流输出接线的极性，使电流反向。再次增大电流，此时电流方向为正，记录相应的输出电压。
将待测电流调节至0。
将偏置磁铁转到接近GMR传感器，调节磁铁与传感器的距离，使输出约150mV。 用低磁偏置时同样的实验方法，测量适当磁偏置时待测电流与输出电压的关系。
表4 用GMR模拟传感器测量电流
待测电流/mA 低磁偏置 减小电流 增加电流 减小电流 增加电流 300 27.7 200 27 100 0 -100 -200 -300 23 23 26.2 25.5 24.7 23.9 输出电压/mV (约25mV) 适当磁偏置 (约150mV) 28.1 27.3 26.4 25.7 24.9 24.1 154.2 153.4 152.4 151.5 150.5 149.4 148.2 154.4 153.3 152.2 151.2 150.2 149.2 148.2
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用GMR模拟传感器测量电流155154低磁偏置(约150MV)153152151150149148147-300-200-1000100200300400-400待测电流/MA 用GMR模拟传感器测量电流系列129282726252423222120-300-200-1000待测电流/MA100200300400系列2低磁偏置(约25MV)-400
五、GMR梯度传感器的特性及应用
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巨磁电阻效应及其应用实验报告材料
