各向异性磁电阻的测量

《各向异性磁电阻》报告

各向异性磁电阻测量姓名：学号：院系：

各向异性磁电阻测量引言磁电阻（MR）效应是指物质在磁场作用下电阻发生变化的现象。按磁电阻效应的机理和大小，磁电阻效应一般可以分为：正常磁电阻（OMR）效应，各向异性磁电阻（AMR）效应，巨磁电阻（GMR）效应。磁阻材料在高密度读出磁头磁传感器、微弱磁场测量、各类运动的检测等领域有着宽广的应用，从而成为国际上引人瞩目的研究领域。图1为早期报道的Co-Cu颗粒膜磁电阻曲线。磁电阻效应，特别是巨磁电阻效应的理论涉及较多的固体量子知识，CMR等尚未有比较完善的统一理论解释，这里不作介绍。本文仅从纯粹的技术角度上测量各向异性磁电阻，不作物理细节上的深入划分。实验原理各向异性磁电阻效应（AMR效应）指在铁磁性的过渡族金属、合

金中，即材料的磁阻和其在磁场中的磁化方向有关，即磁阻值是其磁化方向与电流方向之间夹角的函数。外加磁场方向与电流方向的夹角不同，饱和磁化时电阻率不一样，即有各向异性。通常取外磁场方向与电流方向平行和垂直两种情况测量AMR 。即有： Δρ∥＝ρ∥－ρ（０） Δρ⊥＝ρ⊥－ρ（０）这里ρ（０）为铁磁材料在磁场为零状态下的电阻率。若退磁状态下磁畴是各向同性分布的，畴壁散射变化对磁电阻的贡献较小，将之忽略，通常取： 3/)2(0//⊥+=≈ρρρρav ）（其中ρav 表示物质在饱和磁场H 中和磁场为零时的平均电阻率。大多数材料ρ∥＞ρ（０），故： AMR 常定义为：图2是曾用作磁盘读出磁头和磁场传感器材料的Ni81Fe19的磁电阻曲线，很明显ρ∥>ρ（０），ρ⊥<ρ（０），各向异性明显。图3是一些铁磁金属与合金薄膜的各向异性磁电阻曲线。图中的双峰是材料的磁滞引起的。 av av av av av av av av ρρρρρρρρρρρρρρ//////2100?=?<-=?>-= ?⊥⊥⊥00//0//ρρρρρρρ⊥⊥?-?=-=AMR

电阻测量的六种方法

电阻测量的六种方法电阻的测量是恒定电路问题中的重点，也是学生学习中的难点。这就要求学生能够熟练掌握恒定电路的基本知识,并能够灵活运用电阻测量的六种方法，从而提高学生的综合分析问题、解决问题的能力。一．欧姆表测电阻 1、欧姆表的结构、原理它的结构如图1,由三个部件组成：G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的电流计。R是可变电阻，也称调零电阻，电池的电动势为E，内阻为r。图1 欧姆档测电阻的原理是根据闭合电路欧姆定律制成的。当红、黑表笔接上待测电阻Rx时，由闭合电路欧姆定律可知： I = E/（R+Rg+Rx+r）= E/（R内+R X）由电流的表达式可知：通过电流计的电流虽然不与待测电阻成正比，但存在一一对应的关系，即测出相应的电流，就可算出相应的电阻，这就是欧姆表测电阻的基本原理。 2．使用注意事项：（1）欧姆表的指针偏转角度越大，待测电阻阻值越小，所以它的刻度与电流表、电压表刻度正好相反，即左大右小；电流表、电压表刻度是均匀的，而欧姆表的刻度是不均匀的，左密右稀，这是因为电流和电阻之间并不是正比也不是反比的关系。（2）多用表上的红黑接线柱，表示＋、－两极。黑表笔接电池的正极，红表笔接电池的负极，电流总是从红笔流入，黑笔流出。（3）测量电阻时，每一次换档都应该进行调零（4）测量时，应使指针尽可能在满刻度的中央附近。（一般在中值刻度的1/3区域）

（5）测量时，被测电阻应和电源、其它的元件断开。（6）测量时，不能用双手同时接触表笔，因为人体是一个电阻，使用完毕，将选择开关拨离欧姆档，一般旋至交流电压的最高档或OFF 档。二．伏安法测电阻 1．原理：根据部分电路欧姆定律。 2．控制电路的选择控制电路有两种：一种是限流电路（如图2）；另一种是分压电路。（如图3）（1）限流电路是将电源和可变电阻串联，通过改变电阻的阻值，以达到改变电路的电流，但电流的改变是有一定范围的。其优点是节省能量；一般在两种控制电路都可以选择的时候，优先考虑限流电路。（2）分压电路是将电源和可变电阻的总值串联起来，再从可变电阻的两个接线柱引出导线。如图3，其输出电压由ap 之间的电阻决定，这样其输出电压的范围可以从零开始变化到接近于电源的电动势。在下列三种情况下，一定要使用分压电路： ① 要求测量数值从零开始变化或在坐标图中画出图线。 ② 滑动变阻器的总值比待测电阻的阻值小得多。 ③ 电流表和电压表的量程比电路中的电压和电流小。 3．测量电路由于伏特表、安培表存在电阻，所以测量电路有两种：即电流表内接和电流表外接。（1）电流表内接和电流表外接的电路图分别见图4、图5 图 2 图3

研究性实验报告——各向异性磁阻传感器与磁场测量

文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持. 基础物理学研究性实验报告题目：各向异性磁阻传感器（AMR）与地磁场测量第一作者：第二作者：学院：航空科学与工程学院专业：飞行器设计与工程班级：110519 2013年5月14日 1

目录摘要 ............................................................................................... 错误!未定义书签。关键词 ........................................................................................... 错误!未定义书签。一、实验要求 ............................................................................... 错误!未定义书签。二、实验原理 ............................................................................... 错误!未定义书签。三、实验仪器介绍 ....................................................................... 错误!未定义书签。四、实验内容 ............................................................................... 错误!未定义书签。 1、测量前的准备工作 ......................................................... 错误!未定义书签。 2、磁阻传感器特性测量...................................................... 错误!未定义书签。 3、测量磁阻传感器的各向异性特性.................................. 错误!未定义书签。 4、赫姆霍兹线圈的磁场分布测量...................................... 错误!未定义书签。 5、地磁场测量 ..................................................................... 错误!未定义书签。五、思考题 ................................................................................... 错误!未定义书签。六、误差分析 ............................................................................... 错误!未定义书签。七、AMR传感器的应用举例 ...................................................... 错误!未定义书签。八、实验感想 ............................................................................... 错误!未定义书签。参考文献 ....................................................................................... 错误!未定义书签。附录——原始实验数据(影印版).................................................. 错误!未定义书签。各向异性磁阻传感器与磁场测量摘要：物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应，磁阻传感器利用磁阻效应制成。磁阻传感器可用于直接测量磁场或磁场变化，如弱磁场测量。也可通过磁场变化测量其它物理量，如利用磁阻效应已制成各种位移、角度、转速传感器，广泛用于各类需要自动检测与控制的领域。磁阻元件的发展经历了半导体磁阻（MR），各向异性磁阻（AMR），巨磁阻（GMR），庞磁阻（CMR）等阶段。本实验研究AMR的特性并利用它对磁场进行测量。关键词：AMR，磁阻效应，电磁转换，磁场测量

伏安法测电阻的几种方法归纳总结

伏安法测电阻的几种方法归纳总结一、伏安法 1.电路图：（如下图所示） 2.步骤：移动变阻器滑片位置，记录电压表、电流表的示数。 3.R X 的表达式：R X = I U 。二、伏伏法（利用串联分压成正比）㈠基本方法 1.器材：已知阻值的电阻R 0、电压表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图：（如图甲、也可改成图乙） 3.步骤：分别用电压表测出R 0和R X 两端的电压值U X 和U 0。 4.R X 的表达式：R X =_____________。㈡伏阻法：(几种变式 R 0均为已知） 1.如图⑴，分别用电压表测出R 0两端电压U 0和电源电压U ，则R X =________。 2.如图⑵，分别用电压表测出R 0两端电压U X 和电源电压U ，则R X =________。 3.如图⑶，断开开关，读出电压表示数为U 1；闭合开关，读出电压表示数为 U 2 ，则R X =_______。 4.如图⑷，断开开关，读出电压表示数为U 1；闭合开关，读出电压表示数为U 2 ，则R X =___ ____。三、安安法（利用并联分流成反比）㈠基本方法 1.器材：已知阻值的电阻R 0、电流表、电源、开关、导线、待测电阻R X 。 2.电路图：（如下图所示） 3.步骤：分别用电流表测出R X 和R 0的电流值I X 和I 0。 4.R X 的表达式：R X =__________。㈡安阻法：(几种变式 R 0均为已知） 1.如图⑴，分别用电流表测出R 0通过电流I 0和干路电流I ，则R X =________。 2.如图⑵，分别用电流表测出R 0通过电流I X 和干路电流I ，则R X =___ _____。 3.如图⑶，断开开关，读出电流表示数为I 1；闭合开关，读出电流表示数为I 2 ，则R X =_ __。 4.如图⑷，断开开关，读出电流表示数为I 1；闭合开关，读出电流表示数为

常用电子元器件检测方法与技巧

民常用电子元器件检测方法与技巧元器件的检测是家电维修的一项基本功，如何准确有效地检测元器件的相关参数，判断元器件的是否正常，不是一件千篇一律的事，必须根据不同的元器件采用不同的方法，从而判断元器件的正常与否。特别对初学者来说，熟练掌握常用元器件的检测方法和经验很有必要，以下对常用电子元器件的检测经验和方法进行介绍供对考。一、电阻器的检测方法与经验： 1固定 1固定电容器的检测 A检测10pF以下的小电容因10pF以下的固定电容器容量太小，用万用表进行测量，只能定性的检查其是否有漏电，内部短路或击穿现象。测量时，可选用万用表R×10k挡，用两表笔分别任意接电容的两个引脚，阻值应为无穷大。若测出阻值(指针向右摆动)为零，则说明电容漏电损坏或内部击穿。B检测10PF～001μF固定电容器是否有充电现象，进而判断其好坏。万用表选用R×1k挡。两只三极管的β值均为100以上，且穿透电流要小。可选用3DG6等型号硅三极管组成复合管。万用表的红和黑表笔分别与复合管的发射极e和集电极c相接。由于复合三极管的放大作用，把被测电容的充放电过程予以放大，使万用表指针摆幅度加大，从而便于观察。应注意的是：在测试操作时，特别是在测较小容量的电容时，要反复调换被测电容引脚接触A、B两点，才能明显地看到万用表指针的摆动。C对于001μF以上的固定电容，可用万用表的R×10k挡直接测试电容器有无充电过程以及有无内部短路或漏电，并可根据指针向右摆动的幅度大小估计出电容器的容量。 2电解电容器的检测 A因为电解电容的容量较一般固定电容大得多，所以，测量时，应针对不同容量选用合适的量程。根据经验，一般情况下，1～47μF间的电容，可用R×1k挡测量，大于47μF的电容可用R×100挡测量。 B将万用表红表笔接负极，黑表笔接正极，在刚接触的瞬间，万用表指针即向右偏转较大偏度(对于同一电阻挡，容量越大，摆幅越大)，接着逐渐向左回转，直到停在某一位置。此时的阻值便是电解电容的正向漏电阻，此值略大于反向漏电阻。实际使用经验表明，电解电容的漏电阻一般应在几百kΩ以上，否则，将不能正常工作。在测试中，若正向、反向均无充电的现象，即表针不动，则说明容量消失或内部断路；如果所测阻值很小或为零，说明电容漏电大或已击穿损坏，不能再使用。C对于正、负极标志不明的电解电容器，可利用上述测量漏电阻的方法加以判别。即先任意测一下漏电阻，记住其大小，然后交换表笔再测出一个阻值。两次测量中阻值大的那一次便是正向接法，即黑表笔接的是正极，红表笔接的是

测量电阻的几种方法

实验专项复习伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一，也是历年中考重点考查的内容，但电阻的测量方法不局限于伏安法，具有一定的灵活性、技巧性、多样性，归纳总结近年考查题型，测量电阻（设电阻不受温度的影响）的方法主要有以下几种。一、伏安法例:1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线，你如何测出一个电阻器R的阻值？解析：1. 按图所示电路图连接实验电路； 2. 闭合开关，三次改变R”的值，分别读出两表示数； 3. 算出三次R的值，求平均值。说明：这种方法的优点为：可多次测量求平均值，以减小测量误差。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小。二. 分压法（伏阻法）（一）电压表和定值电阻替代法例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R，我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表，一个已知阻值的电阻器R0和几根导线，你有办法测出R的阻值吗？说出你的办法和理由。解析：1. 如图2所示，将被测电阻R与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在R两端，测出电阻R两端的电压U1。 2. 将电压表拆下，与R0并联接入电路测出电阻R0两端的电压U2。 3. 求解：由，得。说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电压表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。（二）电压表和滑动变阻器替代法例3. 给你以下器材：一个电源（其电压未知），一个标有“20Ω，1A”的滑动变阻器，导线若干，一个开关，一只电压表，一个待测电阻R x。请你设计一个能测出R x电阻值的电路。要求：1. 画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动）。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式R x＝_________。解析1：电路如图所示。 2. ①如图所示连接电路，将滑片移到阻值为零的位置，记下电压表示数U1。 ②将滑片移到阻值最大位置，记下电压表示数U2。 3. 求解：说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小，且不能进行多次测量求平均值以减小误差。（三）电压表和开关替代法例4. 给你一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0、两个开关及几根导线，请你设法只连接一次电路就能测出未知电阻的阻值，画出电路图，写出实验步骤及未知电阻的表达式。解析：1. 如图所示连接好电路，闭合“替代开关”S，记下电压表示数U1； 2. 断开“替代开关”，记下电压表示数U2； 3. 求解：因为，所以。说明：该方法的优点为：使用电器元件少，连接简单。缺点是：由于没有使用滑动变阻器，电路中的电压表应该接在较大的量程上，所以测量结果误差较大。三. 分流法（安阻法）（一）电流表和定值电阻替代法例5. 现有电池组、电流表、开关、导线和一个已知阻值的定值电阻R0，没有电压表，你如何测出被测电阻的阻值？

测量电阻的几种方法

测量电阻的几种方法文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

测量电阻的几种方法伏安法测电阻是初中电学中典型实验之一，也是历年中考重点考查的内容，但电阻的测量方法不局限于伏安法，具有一定的灵活性、技巧性、多样性，归纳总结近年考查题型，测量电阻（设电阻不受温度的影响）的方法主要有以下几种。一、伏安法例1. 有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关和几根导线，你如何测出一个电阻器R的阻值解析：1. 按图1所示电路图连接实验电路；图1 2. 闭合开关，三次改变R’的值，分别读出两表示数； 3. 算出三次R的值，求平均值 33 2 1R R R R + + =。说明：这种方法的优点为：可多次测量求平均值，以减小测量误差。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小。二. 分压法（一）电压表和定值电阻替代法例2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R，我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表，一个已知阻值的电阻器R 和几根导线，你有办法测出R的阻值吗说出你的办法和理由。

解析：1. 如图2所示，将被测电阻R 与已知电阻R 0串联接入电路，先把电压表并联接在R 两端，测出电阻R 两端的电压U 1。图2 2. 将电压表拆下，与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。 3. 求解：由 021R U R U = ，得02 1R U U R =。说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电压表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。（二）电压表和滑动变阻器替代法例3. 给你以下器材：一个电源（其电压未知），一个标有“20Ω，1A ”的滑动变阻器，导线若干，一个开关，一只电压表，一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求： 1. 画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动）。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式R x ＝_________。解析1：电路如图3所示。图3 2. ①如图3所示连接电路，将滑片移到阻值为零的位置，记下电压表示数U 1。 ②将滑片移到阻值最大位置，记下电压表示数U 2。 3. 求解：) (202 12 Ω?-= U U U R x

初中测量电阻的几种常用方法-教育文档

初中测量电阻的几种常用方法测量电阻是初中物理教学的最重要的实验之一,也是考察学生能力的重要命题热点之一。通过近几年中考试题我们就会发现,测量电阻方法多种多样,其应用的原理和计算方法也不尽相同,而电路图的设计更是灵活多变,如果学生对该部分知识不加以总结、消化的话,就会在做题时容易出错、造成不必要的丢分现象,因此电阻的测量看似简单, 实则在教学中常常是学生的弱点,在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学基本知识掌握的情况,另外命题者还在不断的推陈出新,用不同的形式对学生进行考察。下面我们就对初中测量电阻的几种常用方法进行一个简单的总结,希望对同学们能有所帮助。一、初中最基本的测电阻的方法 (1)伏安法测电阻伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻,因为电压表也叫伏特表物理论文,电流表也叫安培表,因此,用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是:用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I, 用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U,则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示, 用图1的方法虽然简单,也能测出电阻,但是由于只能测一次,

因此实验误差较大,为了使测量更准确,实验时我们可以把图1进行改进,在电路中加入滑动变阻器,增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压,这样我们就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差,改进后的电路设计如图2所示。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律,在试验中,滑动变阻器每改变一次位置,就要记一次对应的电压表和电流表的示数,计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值,一般测三次。 (2)伏阻法测电阻伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系,如图3 就是伏欧法测电阻的电路图,在图3中,先把电压表并联接在已知电阻R0的两端,记下此时电压表的示数U1;然后再把电压表并联接在未知电阻Rx的两端,记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识有: I1=I2 即:U1/R0=U2/RX 所以: 另外,如果将单刀双掷开关引入试题,伏阻法测电阻的电路还有图4、图5的接法,和图3比较,图4、图5的电路设计操作简单物理论文,比如,我们可以采用如图5的电路图。当开关掷向1时,电压表测量的是R0两端的电压U0;当开关掷

测量电阻的几种方法

2. 闭合开关，三次改变R’的值，分别读出两表示数； 3. 算出三次R的值，求平均值 33 2 1R R R R + + =。说明：这种方法的优点为：可多次测量求平均值，以减小测量误差。缺点是：因为电压表的分流作用，测量结果偏小。二. 分压法（一）电压表和定值电阻替代法例 2. 有一个阻值已看不清楚的电阻器R，我们要测出它的阻值，但手边只有一个电池组，一个电压表，一个已知阻值的电阻器R0和几根导线，你有办法测出R的阻值吗？说出你的办法和理由。解析：1. 如图2所示，将被测电阻R 与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在R两端，测出电阻R两端的电压U1。

图2 2. 将电压表拆下，与R 0并联接入电路测出电阻R 0两端的电压U 2。 3. 求解：由021R U R U =，得0 21 R U U R =。说明：这种方法的缺点为：需要进行两次电压表连接，实验时间加长。优点为：测量较为准确，元件使用较少。（二）电压表和滑动变阻器替代法例3. 给你以下器材：一个电源（其电压未知），一个标有“20Ω，1A ”的滑动变阻器，导线若干，一个开关，一只电压表，一个待测电阻R x 。请你设计一个能测出R x 电阻值的电路。要求： 1. 画出你所设计的电路图（电压表连入电路后位置不可变动）。 2. 简要写出实验操作步骤。 3. 根据你所测出的物理量写出表达式

常用电子元件的检测方法概述

常用电子元件的检测方法元器件的检测是家电维修的一项基本功，如何准确有效地检测元器件的相关参数，判断元器件的是否正常，不是一件千篇一律的事，必须根据不同的元器件采用不同的方法，从而判断元器件的正常与否。特别对初学者来说，熟练掌握常用元器件的检测方法和经验很有必要，以下对常用电子元器件的检测经验和方法进行介绍供对考。一、电阻器的检测方法与经验： 1固定电阻器的检测。 A将两表笔(不分正负)分别与电阻的两端引脚相接即可测出实际电阻值。为了提高测量精度，应根据被测电阻标称值的大小来选择量程。由于欧姆挡刻度的非线性关系，它的中间一段分度较为精细，因此应使指针指示值尽可能落到刻度的中段位置，即全刻度起始的20％～80％弧度范围内，以使测量更准确。根据电阻误差等级不同。读数与标称阻值之间分别允许有±5％、±10％或±20％的误差。如不相符，超出误差范围，则说明该电阻值变值了。 B?注意：测试时，特别是在测几十kΩ以上阻值的电阻时，手不要触及表笔和电阻的导电部分；被检测的电阻从电路中焊下来，至少要焊开一个头，以免电路中的其他元件对测试产生影响，造成测量误差；色环电阻的阻值虽然能以色环标志来确定，但在使用时最好还是用万用表测试一下其实际阻值。 2水泥电阻的检测。检测水泥电阻的方法及注意事项与检测普通固定电阻完全相同。 3熔断电阻器的检测。在电路中，当熔断电阻器熔断开路后，可根据经验作出判断：若发现熔断电阻器表面发黑或烧焦，可断定是其负荷过重，通过它的电流超过额定值很多倍所致；如果其表面无任何痕迹而开路，则表明流过的电流刚好等于或稍大于其额定熔断值。对于表面无任何痕迹的熔断电阻器好坏的判断，可借助万用表R×1挡来测量，为保证测量准确，应将熔断电阻器一端从电路上焊下。若测得的阻值为无穷大，则说明此熔断电阻器已失效开路，若测得的阻值与标称值相差甚远，表明电阻变值，也不宜再使用。在维修实践中发现，也有少数熔断电阻器在电路中被击穿短路的现象，检测时也应予以注意。

教案—电工测量的常用方法

电工测量的常用方法一、教学目标 1.了解常用电工测量方法。 2.掌握电工指示仪表的组成。二、教学重点难点重点：常用电工测量方法。难点：掌握电工指示仪表的组成。三、教学内容 1.名词术语（1）电工测量：就是把被测的电量、磁量或电参数与同类标准量进行比较，从而确定被测量大小的过程。（2）度量器：在测量中实际使用的标准量是测量单位的复制体。如标准电池、标准电阻器、标准电感器就分别是电动势、电阻和电感的复制体。（3）度量器按精度和用途的不同，分为基准度量器和标准度量器。基准度量器是现代科学技术所能达到的精度最高的度量器，由各国最高的计量部门保存。标准度量器是为保证测量仪表的准确一致，以便用来鉴定低一级的测量仪表。 2.常用的电工测量方法（1）直接测量法：凡能用直接指示的仪器仪表读取被测量数值，

而无需度量器直接参与的测量方法。如用电流表测电流，欧姆表测电阻等就属于直接测量法。直接测量法的优点是方法简便，读数迅速。但由于仪表接人被测电路后，会使电路工作状态发生变化，因而这种测量方法的准确度较低。（2）比较测量法：凡在测量过程中需要度量器的直接参与，并通过比较仪表来确定被测量数值的方法。根据被测量与标准量比较方式的不同，比较测量法又分为以下三种： ①零值法：在测量过程中，通过改变标准量，使其与被测量相等(即两者差值为零)，从而确定被测量数值的方法。如用电桥测电阻就属于这种方法。 ②差值法：利用被测量与标准量的差值作用于测量仪表，从而确定被测量数值的方法。如用不平衡电桥测电阻就属于这种方法。 ③代替法：在测量过程中，用已知标准量代替被测量，若维持仪表原来的读数不变，则被测量必等于已知标准量的方法。比较测量法的优点是准确度高。缺点是设备复杂，操作麻烦，通常适用于测量要求准确度较高的场合。（3）间接测量法：测量时先测出与被测量有关的电量，然后通过计算求得被测量数值的方法。如用伏安法测量电阻，通过测量晶体三极管发射极电压求放大器静态工作点Ic的方法，都属于间接测量法。间接测量法的误差较大，但在准确度要求不高的一些特殊场合应

十种测电阻方法归纳

十种测电阻方法归纳（一）伏安法测电阻伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验，本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Ｒx的电压、电流，再用欧姆定律的变形公式求出Ｒx的阻值。由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1．原理：由欧姆定律推出 2．电路图：（见图1） 3．器材：小灯泡（2.5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10Ω）、滑动变阻器、导线。 4．注意点： ⅰ连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用：（1）保护电路；（2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。 5．实验步骤：（1）根据电路图把实验器材摆好。（2）按电路图连接电路。（在连接电路中应注意的事项：①在连接电路时，开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。）（3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1.5V）、正常发光（灯泡两端电压2.5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。

同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度升高。（4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6．分析与论证：展示的几组实验表格，对实验数据进行分析发现：灯泡的电阻不是定值，是变化的。是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？是电压与电流吗？难点突破：（我们对比一个实验如图2：用电压表、电流表测定值电阻的阻值R）发现：R是定值，不随电压、电流的变化而变化。通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？（材料、长度、横截面积和温度。）那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？（是温度。）温度越高，灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。（二）测电阻的几种特殊方法 1．只用电压表，不用电流表方法一：如果只用一只电压表，用图3所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。具体的作法是先用电压表测出Ｒx两端的电压为Ｕx；再用这只电压表测出定值电阻Ｒ0两端的电压为Ｕ0。根据测得的电压值Ｕx、Ｕ0和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值为：用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。方法二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图4所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。具体的作法是先闭合Ｓ1，读出电压表的示数为Ｕ1，再同时闭合Ｓ1和Ｓ2，读出这时电压表的示数为Ｕ２。根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0。

各向异性磁电阻测量实验报告

各向异性磁电阻测量实验摘要：本文阐述了各向异性磁电阻的实验原理及测量方法，分别测量了电流方向与磁场方向平行和垂直两种情况下电阻虽磁场的变化,最后对本实验进行了讨论。关键词：各向异性磁电阻、AMR曲线、磁电阻测量引言一般所谓磁电阻是指在一定磁场下材料电阻率改变的现象。1988年，在分子束外延制备的Ｆｅ／Ｃｒ多层膜中发现ＭＲ可达50％。并且在薄膜平面上，磁电阻是各向同性的。人们把这称之为巨磁电阻（简记为GMR），90年代，人们又在Ｆｅ／Ｃｕ、Ｆｅ／Ａｌ、Ｆｅ／Ａｇ、Ｆｅ／Ａｕ、Ｃｏ／Ｃｕ、Ｃｏ／Ａｇ和Ｃｏ／Ａｕ等纳米多层膜中观察到了显著的巨磁电阻效应。 1992年人们又发现在非互溶合金（如Ｆｅ、Ｃｏ与Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ等在平衡态不能形成合金）颗粒膜如Ｃｏ-Ａｇ、Ｃｏ-Ｃｕ中存在巨磁电阻效应，在液氮温度可达55%，室温可达到20％，并且有各向同性的特点。1994４年，人们又发现Ｆｅ／Ａｌ2Ｏ3／Ｆｅ隧道结在4.2Ｋ的ＭＲ为30％，室温达18％，之后在其他一些铁磁层／非铁磁层／铁磁层隧道结中亦观察到了大的磁电阻效应，人们将此称为隧道结磁电阻（简记为TMR）。目前ＭＲ室温达24％的ＴＭＲ材料已制成，用ＴＭＲ材料已制成计算机硬盘读出磁头，其灵敏度比普通ＭＲ磁头高10倍，比ＧＭＲ磁头高数倍。 20世纪90年代后期，人们在掺碱土金属稀土锰氧化物中发现ＭＲ可达103%～106%，称之为庞磁电阻（简记为CMR）。目前锰氧化物CMR材料的磁电阻饱和磁场较高，降低其饱满和场是将之推向应用的重要研究课题。利用磁电阻效应可以制成计算机硬盘读出磁头；可以制成磁随机存储器（ＭＲＡＭ）；还可测量位移、角度、速度、转速等。实验目的（1）初步了解磁性合金的AMR。（2）初步掌握室温磁电阻的测量方法。实验原理一些磁性金属和合金的ＡＭＲ与技术磁化相对应，即与从退磁状态到趋于磁饱和的过程相应的电阻变化。外加磁场方向与电流方向的夹角不同，饱和磁化时电阻率不一样，即有各向异性。通常取外磁场方向与电流方向平行和垂直两种情况测量ＡＭＲ。即有Δρ∥＝ρ∥－ρ（０）及Δρ⊥＝ρ⊥－ρ（０）。若退磁状态下磁畴是各向同性分布的，畴壁散射变化对磁电阻的贡献较小，将之忽略，则ρ（０）与平均值ρav＝１／３（ρ∥＋２ρ⊥）相等。大多数材料ρ∥＞ρ（０），故计算公式为

测量电阻的几种方法

测量电阻的几种方法 1、某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一待测电阻的阻值。可选用器材如下：电流表A1（量程250mA，内阻r1= 5Ω,）电流表A2（量程300mA，内阻r2约为5Ω）待测电阻R（阻值约为100Ω）滑动变阻器R（最大阻值10Ω）蓄电池E（电动势为6V，内阻，r约为1Ω）单刀单掷开关S，导线若干 ①小组同学根据实验器材所设计的实验电路原理图如图所示，但两只电表的符号没有明确。请用笔画线代替导线，将下列实验器材在答题卡上按电路原理图连成实验电路，并在电表下方的虚线框内标明两只电表的符号。 ②他们需要直接测量的物理量是用所测物理量表示待测电阻的计算式R x= 。 2、某待测电阻R x的阻值在80Ω～100 Ω之间，现要测量其电阻的阻值，实验窒提供如下器材 A．电流表A1(量程50 mA、内阻约l Ω) B．电流表A2(量程200 mA、内阻约为0．2 Ω) C．电流表A3(量程0．6 A、内阻约为0．1 Ω) D．定值电阻R0=30 Ω E．滑动变阻器R(最大阻值约为10Ω) F．电源E(电动势为4 V) G．开关S、导线若干 ①某同学设计了一个测量电阻R x的实验电路，如图所示。为保证测量时电流表读数不小于其量程的1 3 ，M、N两处的电流表应分别选用：M为，N为(选填“A1”、“A2” 或“A3”) ②若M、N电表的读数分别为I M、I N，则R x的计算式为R x= ③考虑本次测量存在一定的系统误差，所以测量值比真实值

3、实际电流表有内阻，可等效为理想电流表与电阻的串联．测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示．供选择的仪器如下： ①待测电流表G1（0～5mA，内阻约300Ω） ②电流表G2（0～10mA，内阻约100Ω） ③定值电阻R1（300Ω） ④定值电阻R2（10Ω） ⑤滑动变阻器R3（0～1000Ω） ⑥滑动变阻器R4（0～20Ω） ⑦干电池（1.5V） ⑧电键S及导线若干（1）定值电阻应选，滑动变阻器应选．（在空格内填写序号）（2）用连线连接实物图2．（3）补全实验步骤： ①按电路图连接电路，； ②闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录G1，G2的读数I1，I2； ③； ④以I2为纵坐标，I1为横坐标，作出相应图线，如图3所示．（4）根据I2?I1图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式． 4、在测量未知电阻R x阻值的实验中，可供选择的器材有：待测电阻R x（阻值约300Ω）；电流表A 1（量程20mA，内阻约50Ω）；电流表A2（量程50mA，内阻约10Ω）；电阻箱R（0一999.9Ω）；滑动变阻器R1（20Ω，2A）；滑动变阻器R2（1750Ω，0.3A）；电源E（电动势6.0V，内阻不计）；开关S及导线若干．某同学采用如下方案进行测量： a．按图甲连好电路，调节滑片P和R的阻值，使电流表指针指在合适位置，记下此时A1示数 I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0； b．将电流表A1改接到另一支路（如图乙），保持电阻箱阻值R0不变，调节P，使A2示数仍为 I2，记下此时A1示数I1′； c．计算得到R x的阻值．（1）该同学按图甲连成如图丙所示的电路，请指出第条导线连接错误（填图丙中表示导线的数字）．（2）正确连线后，闭合S，将P从左向右滑动，发现开始时A2示数变化不大，当临近最右端时示数变化明显，这是选择了滑动变阻器造成的（填“R1”或“R2”）．（3）待测电阻R x＝（用I、I2、R0、I1′的某些量表示）；针对该实验方案，电流表A1的内阻（填“会”或“不会”）造成系统误差．

电阻率的有限元模型

电阻率分为各向同性、各向异性。弹性系数矩阵为杨氏模量与泊松比。压阻矩阵及为压阻系数。初始电阻率: ）（][][][][0r I +=ρρ ][ρ为施加载荷后的电阻率：???? ??????=zz yz yz yy xy xy xx ρρρρρρρρρρxz xz ][， ][0ρ为未施加载荷的材料初始电阻率：???? ????? ?=zz yy xx 0000][ρρρρ，如果材料为各向同性，则xx 0ρ、yy 0ρ、zz 0ρ相等。 ???? ??????=111][I 为单位矩阵。 ???? ????? ?=?=z yz xz yz y xy xz xy x r r r r r r r r r r ][][][0ρρ，为电阻变化率。可通过下式计算： }{][}{σπ?=r T xz yz xy z y x r r r r r r r ][}{= ????????????????????=4444 44111212121112 1212110 00000000000000 000000000πππππππππππππ， T xz x }{}{σσσσσσσyz xy z y = 退火康铜111244==0πππ，如果受到单轴力x ,0,0y z xy yz zx p σσστττ======时，述张量转化为一维标量： ()0111ρρπ=+ 电力耦合方程：

[][0][][0][][0][0][0][0][][0][]V V M u C u K u F v C v K v I ???????????????+?+?=???????????????????????????? , (1) 其中：V C 是电阻条的初始电阻，类似于振动方程中的阻尼，只与电阻尺寸有关 []V K 是电导矩阵，为电阻率的倒数，这一项是由外力引起的电阻率变化。类似于弹簧受到外力时的。I 是电流。 {}{})()(][)(][1vol d N N K T T T V ??=-?ρ （2）【1】Contains proprietary and confidential information of ANSYS, Inc. and its subsidiaries and affiliates

各向异性磁阻传感器与磁场测量

图5-10-1磁阻电桥实验5-10 各向异性磁阻传感器与磁场测量物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应，磁阻传感器利用磁阻效应制成。磁场的测量可利用电磁感应，霍耳效应，磁阻效应等各种效应。其中磁阻效应法发展最快，测量灵敏度最高。磁阻传感器可用于直接测量磁场，如弱磁场测量，地磁场测量，各种导航系统中的罗盘，计算机中的磁盘驱动器，各种磁卡机等等。磁阻传感器也可通过磁场变化测量其它物理量，如利用磁阻效应已制成各种位移、角度、转速传感器，各种接近开关，隔离开关，广泛用于汽车，家电及各类需要自动检测与控制的领域。磁阻元件的发展经历了半导体磁阻（MR ），各向异性磁阻（AMR ），巨磁阻（GMR ），庞磁阻（CMR ）等阶段。本实验研究AMR 的特性并利用它对磁场进行测量。【实验目的】 1．了解AMR 的原理并对其特性进行实验研究。 2．测量赫姆霍兹线圈的磁场分布。 3．测量地磁场。【实验原理】各向异性磁阻传感器AMR （Anisotropic Magneto-Resistive sensors ）由沉积在硅片上的坡莫合金（Ni80 Fe20）薄膜形成电阻。沉积时外加磁场，形成易磁化轴方向。易磁化轴是指各向异性的磁体能获得最佳磁性能的方向，也就是无外界磁干扰时磁畴整齐排列方向。铁磁材料的电阻与电流和磁化方向的夹角有关，电流与磁化方向平行时电阻R max 最大，电流与磁化方向垂直时电阻R min 最小，电流与磁化方向成θ角时，电阻可表示为： R = R min ＋(R max －R min )cos2θ （5-10-1）在磁阻传感器中，为了消除温度等外界因素对输出的影响，由4个相同的磁阻元件构成惠斯通电桥，结构如图5-10-1所示。图5-10-1中，易磁化轴方向与电流方向的夹角为45度。理论分析与实践表明，采用45度偏置磁场，当沿与易磁化轴垂直的方向施加外磁场，且外磁场强度不太大时，电桥输出与外加磁场强度成线性关系。无外加磁场或外加磁场方向与易磁化轴方向平行时，磁化方向即易磁化轴方向，电桥的4个桥臂电阻阻值相同，输出为零。当在磁敏感方向施加如图29-1所示方向的磁场时，合成磁化方向将在易磁化方向的基础上逆时针旋转。结果使左上和右下桥臂电流与磁化方向的夹角增大，电阻减小ΔR ；右上与左下桥臂电流与磁化方向的夹角减小，电阻增大ΔR 。通过对电桥的分析可知，此时输出电压可表示为：

材料电阻率的测量

实验材料电导率的测量一、目的要求 1．了解材料的电阻率、电导率的测量方法 1. 掌握材料电导率与电阻率的关系 2．加深理解影响材料导电性能的因素二、基本原理欧姆定律 S L R ρ = 式中R 为导体的电阻，L 、S 分别为导体的长度和横截面积；ρ为导体的电阻率，电阻率与材料本质有关。电阻率的单位：Ω?m ， Ω?cm ， μΩ?cm ，工程技术上常用Ω?mm 2/m 。它们之间的换算关系为 1 μΩ?cm = 10-9 Ω?m = 10-6 Ω?cm = 10-2 Ω?mm 2/m 电阻率与电导率关系为 ρ σ1 = σ的单位为西门子每米S/m 。电性能的测量主要是测量材料的电导率σ及电阻率ρ。影响材料电阻率的因素 1）材料电阻率与温度的关系电阻率与温度的关系为 ρt = ρo （1+ αT ）上式一般在高于室温下对大多数材料适用。 2）合金化与电阻率的关系当溶入第二相溶质时，溶质破坏了溶剂原有的晶体点阵，使晶格畸变，从而破坏了晶格势场的周期性，增加了电子散射几率，使电阻率增高。根据马西森定律 ρ = ρ0 + ρ′ ρ0---固溶体溶剂组元的电阻率 ρ′---剩余电阻， ρ′ = C Δρ C—杂质原子含量，Δρ--1%原子杂质引起的附加电阻。 Δρ与溶质浓度和温度有关，随溶质浓度的增加，Δρ偏离严重。诺伯利定则 Δρ = a + b (ΔZ)2 a 、b 是随元素而异的常数，ΔZ--溶剂和溶质间的价数差。 3）电阻率与压力的关系压力使原子间距缩小，能带结构发生变化，内部缺陷、电子结构都将改变，从而影响金属的导

电性。电阻率与压力的关系： ρp = ρo (1 + ? p) ρo---真空条件下的电阻率；? --压力系数为负值，数量级在10-5～10-6。 4）冷加工对电阻率的影响冷加工变形使金属的晶格发生畸变，增加了电子散射几率，使材料的电阻率增加；同时冷加工变还会引起金属原子间的键合的改变，导致原子间距的改变。。根据马西森定律，冷加工金属的电阻率可写成 ρ = ρ‘ + ρM ρM —表示与温度有关的退火金属的电阻率，ρ‘ —是剩余电阻；实验表明ρ‘ 与温度无关。 5）缺陷对电阻率的影响大量空位、间隙原子、位错等晶体缺陷，引起点阵周期势场的破坏，使电阻率增加。根据马西森定律，缺陷引起电阻率的增值ρΔ等于 ρρρΔ=Δ+Δ空位位错 ρΔ空位为空位对电子散射引起的电阻率增量；ρΔ位错为位错对电子散射引起的电阻率增量。 6）电阻率的尺寸效应和各向异性当导电电子的自由程同试样尺寸是同一量级时,材料的导电性与试样几何尺寸有关。对于金属薄膜和细丝材料的电阻尤其重要。因为电子在薄膜表面会产生散射，构成了新的附加电阻。 0d ρρρ=+ 薄膜试样的电阻率 ρd = ρ∞ (1+L/d) ρ∞ --为大尺寸试样的电阻率。-试验表面的电子自由程，-薄膜厚度。 L d 电阻率的各向异性通常在对称性较高的立方晶系中表现不明显，但在对称性较差的六方、四方、斜方晶系中，导电性表现为各向异性。电阻率在垂直或平行于晶轴方向数量有所差异。三、仪器与测量实验一、电导率σ的测量一、实验目的通过测试金属材料的电导率σ，了解金属材料的导电特性；认识不同种类的金属材料以及它们的合金的电导率。通过测量合金的电导率考察合金元素对材料电导率σ的影响。了解涡流电导仪的使用方法，掌握相对电导率（IACS%）的计算。二、涡流电导仪简介金属材料的电导率σ的测量采用涡流电导仪进行测量。工程应用中常用相对电导率（IACS%），它表示导体材料的导电性能。国际上把标准软铜在室温20。 C 下的电阻率ρ = 0.01724