巨磁電阻效應及其應用 數(shù)據(jù)處理

1、五、實驗數(shù)據(jù)及處理實驗數(shù)據(jù)及由公式B = 0nI算得的磁感應強度如下表所示:(n=24000匝/m 以B為橫坐標,輸出電壓U為縱坐標,作圖得: 誤差分析:(1在實驗操作中,用恒流源調(diào)節(jié)勵磁電流時距離要調(diào)到的值總會有部分偏差,其范圍在正負0.2mA以內(nèi),反應在圖像上就是最低處的輸出都在y軸上,實際上應當是分別分布在y軸左右兩側的;(2用恒流源調(diào)節(jié)勵磁電流時,為保證調(diào)到需要調(diào)到的勵磁電流的精確度,會有很小幅度的回調(diào),可能因磁滯現(xiàn)象造成影響;(3使用Excel表格處理數(shù)據(jù)的過程中可能會有精度損失;2. GMR的磁阻特性曲線的測量根據(jù)實驗數(shù)據(jù)由公式B = 0nI算得的磁感應強度,由R=U/I算得的電阻

2、如下表所示:(磁阻兩端電壓U=4V 作圖如下: 誤差分析:(1在實驗操作中,用恒流源調(diào)節(jié)勵磁電流時距離要調(diào)到的值總會有部分偏差,其范圍在正負0.2mA以內(nèi),反應在圖像上就是最高處的輸出都在y軸上,實際上應當是分別分布在y軸左右兩側的;(2用恒流源調(diào)節(jié)勵磁電流時,為保證調(diào)到需要調(diào)到的勵磁電流的精確度,會有很小幅度的回調(diào),可能因磁滯現(xiàn)象造成影響;(3使用Excel表格處理數(shù)據(jù)的過程中可能會有精度損失;3. GMR開關(數(shù)字傳感器的磁電轉(zhuǎn)換特性曲線測量實驗數(shù)據(jù)及由公式B = 0nI算得的磁感應強度如下表所示: 作圖如下: 誤差分析:(1在實驗操作中,用恒流源調(diào)節(jié)勵磁電流時距離要調(diào)到的值總會有部分偏差

3、,其范圍在正負0.2mA以內(nèi);(2用恒流源調(diào)節(jié)勵磁電流時,為保證調(diào)到需要調(diào)到的勵磁電流的精確度,會有很小幅度的回調(diào),可能因磁滯現(xiàn)象造成影響;(3使用Excel表格處理數(shù)據(jù)的過程中可能會有精度損失;低磁偏置25mV 適當磁偏置150mV 作圖如下 誤差分析:(1操作中,設置低磁偏置和適當磁偏置時,由于輸出電壓對偏置磁鐵的位置變動很靈敏,故初始磁偏置時的輸出電壓距離要求會有誤差;(2在實驗操作中,用恒流源調(diào)節(jié)勵磁電流時距離要調(diào)到的值總會有部分偏差,其范圍在正負0.2mA以內(nèi);(3用恒流源調(diào)節(jié)勵磁電流時,為保證調(diào)到需要調(diào)到的勵磁電流的精確度,會有很小幅度的回調(diào),可能因磁滯現(xiàn)象造成影響;(4使用Exc

4、el表格處理數(shù)據(jù)的過程中可能會有精度損失;(5測量適當磁偏置時,減小勵磁電流時的初始電流300mA對應的輸出電壓偏離直線較多,可能由于操作原因,比如偏置磁鐵的不穩(wěn)定或觸碰等。 作圖如下 誤差分析:(1轉(zhuǎn)動齒輪時,由于每次轉(zhuǎn)動的幅度很小,由于操作原因會有轉(zhuǎn)動的角度誤差存在;(2轉(zhuǎn)動齒輪后讀數(shù)時,會有因讀數(shù)造成的角度誤差存在;實驗數(shù)據(jù)如下表所示: 誤差分析:(1設置的二進制數(shù)據(jù)寫入時,磁卡區(qū)域可能未嚴格對齊;GMR傳感器在有關領域的應用實例:基于GMR傳感器陣列的生物檢測:GMR傳感器比電子傳感器更靈敏、可重復性強,具有更寬的工作溫度、工作電壓和抗機械沖擊、震動的優(yōu)異性能,而且GMR傳感器的工作點

5、也不會隨時間推移而發(fā)生偏移。GMR傳感器的制備成本和檢測成本低,對樣本的需求量很小。由GMR傳感器組成的陣列,還可以結合現(xiàn)有的IC工藝,提高整體設備的集成度,進行多目標的檢測。同時,對比傳統(tǒng)的熒光檢測法,磁性標記沒有很強的環(huán)境噪聲,標記本身不會逐漸消退,也不需要昂貴的光學掃描設備以及專業(yè)的操作人員。測量原理:GMR陣列傳感器生物檢測的基本模式用GMR陣列傳感器進行生物檢測,是以磁性顆粒為標記物,采用直接標記法或兩步標記法,在施加一定方向的外加磁場的情況下,用磁敏傳感器對磁性標記產(chǎn)生的寄生磁場進行檢測,從而實現(xiàn)對生物目標定性定量分析。測量方法:以DNA檢測為例,第一步將已知序列的DNA探針鏈結合在包埋了自旋閥傳感器的芯片表面,加入用生物素標記的DNA目標鏈溶液,進行充分雜交;第二步,加入被抗生物素包裹的磁性顆粒,形成生物素一抗生物素共價鍵,從而選擇性地捕獲磁性標記。標記反應完成后