1、磁阻傳感器與地磁場(chǎng)測(cè)量磁阻傳感器與地磁場(chǎng)測(cè)量填空題填空題1.地磁場(chǎng)是一個(gè)向量場(chǎng)。地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B與水平面之間的夾角稱為地磁傾角。地磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量B在水平面上的投影為地磁場(chǎng)的水平分量。地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B總和地磁場(chǎng)的水平分量B構(gòu)成的平面稱為地磁的子午面。2.磁阻效應(yīng)是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象。3.用亥姆霍茲線圈軸心中點(diǎn)附近產(chǎn)生的磁場(chǎng)作為已知量，測(cè)量磁阻傳感器的靈敏度。測(cè)勵(lì)磁電流為正向和反向時(shí)兩次傳感器輸出

2、電壓的目的是消除地磁沿亥姆霍K茲線圈軸線方向分量的影響。4.已知地磁傾角β，地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B總的值。計(jì)算地磁場(chǎng)的垂直分量的公式為。?sin總BB??5磁阻傳感器遇強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生磁疇飽和現(xiàn)象而使靈敏度降低。這時(shí)可按“復(fù)位”按鈕使恢復(fù)到原靈敏度。6HMC1021Z磁阻傳感器的工作電路是以非平衡電橋形式輸出，它直接將磁阻變化轉(zhuǎn)換成電壓輸出，7對(duì)于一定的工作電壓，HMC1021Z磁阻傳感器輸出電壓與外界磁場(chǎng)的磁感outU應(yīng)強(qiáng)度B成正比關(guān)系，

3、即：KBUUout??0問(wèn)答題問(wèn)答題1.1.什么是磁阻效應(yīng)？簡(jiǎn)述磁阻效應(yīng)的物理機(jī)制？什么是磁阻效應(yīng)？簡(jiǎn)述磁阻效應(yīng)的物理機(jī)制？磁阻效應(yīng)是指某些金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨外加磁場(chǎng)變化而變化的現(xiàn)象。磁阻效應(yīng)是由于載流子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力而產(chǎn)生的。在達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，某—速度的載流子所受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力相等，載流子在兩端聚集產(chǎn)生霍爾電場(chǎng)，比該速度慢的載流子將向電場(chǎng)力方向偏轉(zhuǎn)，比該速度快的載流子則向洛倫茲力方向偏轉(zhuǎn)。這種偏轉(zhuǎn)導(dǎo)致載流子的漂移路徑增加。

4、或者說(shuō)，沿外加電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的載流子數(shù)減少，從而使電阻增加。2.2.說(shuō)明說(shuō)明HMC1021ZHMC1021Z型磁阻傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和輸出特性？型磁阻傳感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和輸出特性？HMC1021Z磁阻傳感器由四條鐵鎳合金磁電阻組成一個(gè)非平衡直流電橋，非平衡電橋輸出部分接集成運(yùn)算放大器，將信號(hào)放大輸出。由于適當(dāng)配置的四個(gè)磁電阻電流方向不相同，當(dāng)存在外界磁場(chǎng)時(shí)，引起電阻值變化有增有減。對(duì)于一定的工作電壓，如，HMC1021Z磁阻傳感器輸出電壓與V

5、Ub00.5?outU外界磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比關(guān)系，即式中為傳感器的KBUUout??0K靈敏度，為待測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度。為外加磁場(chǎng)為零時(shí)傳感器的輸出量。B0UHMC1021Z磁阻傳感器是一種單邊封裝的磁場(chǎng)傳感器，它能測(cè)量與管腳平行方向的磁場(chǎng)。3.3.磁阻傳感器和霍耳傳感器在工作原理和使用方法方面各有什么特點(diǎn)和區(qū)別？磁阻傳感器和霍耳傳感器在工作原理和使用方法方面各有什么特點(diǎn)和區(qū)別？2測(cè)量地磁場(chǎng)的水平分量B輸出電壓：U1=0.41mvU2=2

6、.41mv則TTVmvKmv42110264.04.5341.1UB41.12|)41.2(41.0|2|UU|U??????????3測(cè)量地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B總；垂直分量和磁傾角β?B輸出電壓=1.90mv1UmvU82.32??角游標(biāo)讀數(shù)20124181240201????20123221220201????41552)2012418124(1802)(18000002101??????????14572)1012322122(18