磁电阻效应实验概述磁电阻传感器由于灵敏度高、抗干扰能力强等优点在工业、交通、仪器仪表、医疗器械、探矿等领域应用十分广泛，如：数字式罗盘、交通车辆检测，导航系统、伪钞检测、位置测量等其中最典型的锑化铟 （InSb ）传感器是一种价格低廉、灵敏度高的磁电阻传感器，有着十分重要的应用价值实验目的】1. 测量锑化铟磁电阻传感器的电阻值BR与磁感应强度B的关系2. 作出锑化铟磁电阻传感器的电阻变化0/ RR与磁感应强度B的关系曲线， 对此关系曲线的非线性区域和线性区域分别进行拟合3. 研究锑化铟磁电阻传感器在弱磁场下的交流特性（倍频效应），观测其特有的物理现象实验原理】一定条件下，导电材料的电阻值随磁感应强度B的变化规律称为磁电阻效应如图1 所示，当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如果霍耳电场作用和某一速度载流子的洛仑兹力作用刚好抵消，那么小于或大于该速度的载流子将发生偏转，因而沿外加电场方向运动的载流子数量将减少，电阻增大，表现出横向磁电阻效应若将图1 中a端和b端短路，则磁电阻效应更明显通常以电阻率的相对改变量来表示磁电阻的大小，即用0/表示。
其中0为零磁场时的电阻率，设磁电阻在磁感应强度为B的磁场中电阻率为B，则0B由于磁电阻传感器电阻的相对变化率0/ RR正比于0/，这里0RRRB，因此也可以用磁电阻传感器电阻的相对改变量0/ RR来表示磁电阻效应的大小图 1 磁电阻效应d-URbBaυII- 1 - 实验证明，当金属或半导体处于较弱磁场中时，一般磁电阻传感器电阻相对变化率0/ RR正比于磁感应强度B的平方，而在强磁场中0/ RR与磁感应强度B呈线性关系磁电阻传感器的上述特性在物理学和电子学方面有着重要应用如果半导体材料磁电阻传感器处于角频率为的弱正弦波交流磁场中，由于磁电阻相对变化量0/ RR正比于2B，则磁电阻传感器的电阻值BR将随角频率2作周期性变化即在弱正弦波交流磁场中，磁电阻传感器具有交流电倍频性能若外界交流磁场的磁感应强度B为tBBcos0（1）（ 1）式中，0B为磁感应强度的振幅，为角频率，t为时间设在弱磁场中2 0/KBRR（2）（ 2）式中，K为常量由（1）式和（ 2）式可得0000RRRRRRRBtKBRR22 000costKBRKBRR2cos21212 002 000（3）（ 3）式中，2 00021KBRR为不随时间变化的电阻值，而tKBR2cos212 00为以角频率2作余弦变化的电阻值。
因此，磁电阻传感器的电阻值在弱正弦波交流磁场中，将产生倍频交流电阻阻值变化实验装置】磁电阻效应实验仪实验仪【实验内容】1. 将恒流源输出与实验模块上锑化铟磁电阻传感器用恒流源相连，将数字电压表输入与实验模块上标明“接数字电压表”的插座相连，当黑色开关拨向磁电阻传感器时，数字电压表测量磁电阻传感器两端的电压，当黑色开关拨向外接电阻时，数字电压表测量外接电阻两端的电压2. 调节恒流源，使外接电阻两端的电压值为300mV（外接电阻为300Ω ） ，则流过锑化铟磁电阻传感器的电流值为1mA，测量传感器两端电压值，可知无外加磁场时，传感器的电阻值0R 2 - 3. 将电磁铁直流电源与电磁铁输入端相连，调节输入电磁铁的电流大小，可由毫特计得到电磁铁间隙中磁感应强度的大小，测量磁电阻传感器两端的电压值，求不同磁感应强度下磁电阻传感器的电阻值BR，求出0/ RR与B的关系4. 选作：将电磁铁交流电源与电磁铁输入端相连，锑化铟磁电阻传感器通以2.5 mA 直流电，用Q9连接线将面板上的Q9插座与示波器上CH1 ，CH2通道对应连接，观察磁电阻传感器两端电压（CH2 ）与电磁铁两端电压（CH1 ）形成的李萨如图形，证明在弱正弦交流磁场情况下，磁电阻传感器具有交流正弦倍频特性。
电磁铁分压磁电阻分压图 3 磁电阻传感器在弱正弦交流磁场下的李萨如图形【注意事项】1. 需将传感器固定在磁铁间隙中，不可弯折2. 不要在实验仪附近放置具有磁性的物品3. 不得外接传感器电源4. 仪器上的恒流源不用时应归零，以提高使用寿命5. 按仪器面板提示插连接线，不要随意插线20100921 修订 ) - 3 - 上海复旦天欣科教仪器有限公司FD-MR-C型 磁电阻效应实验仪装 箱 清 单您购买的产品与装箱清单中是否符合，请验收日期：年月日编号名称数量备注1 FD-MR-C 磁电阻效应实验仪主机壹台2 三芯电源线壹根3 手枪插线（大）贰根一红一黑4 手枪插线（小）肆根一红一黑一黄一蓝5 Q9 连接线贰根6 合格证壹张7 说明书壹份8 装箱清单壹份9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 - 4 - 此装箱清单所列内容是指包装箱内应包括的设备和资料，不包括您选用的其它配件，如您还选用其它配件，请您在购机时一并检查清楚。