exp:platform:801实验室锑化铟磁电阻传感器的特性测量讨论区

锑化铟磁电阻传感器的特性测量讨论区

示例:

Q:
Ans1:
Ans2:
Ans3:
Q:老师好,我想问一下为什么在观察倍频效应时,示波器无法显示信号频率的数值(示波器显示为)?是因为频率小于了10Hz的缘故吗?而且正常来说,CH2通道的信号频率应该为20Hz左右,但实验中显示它的频率小于10Hz是什么原因呢?
是不是信号的信噪比太差了?所以示波器无法显示信号频率的测量值。
老师您好,我想请问一下高频状态(大于10Hz)下倍频效应在数字示波器上无法观测(倍频效应不明显)是为什么呢?是因为涡旋电流的干扰吗?
观察倍频时用的是交流电磁铁,频率高的话,线圈的阻抗增大,同样信号源大小,通过线圈的电流减小,产生的磁场变小,倍频效应不明显。

而且由于电磁铁线圈的电感作用造成的电磁铁电路中电压与电流的相位差,从而导致电磁铁电路中的电压变化和电磁铁磁场的磁场强度变化的图像也存在相位差,那么这样根据电磁铁两端电压和锑化铟磁电阻传感器两端电压作出来的李萨如图形不就会不准吗?

相位差不影响频率啊。相位差不同,2倍频的李萨如图形看上去略有不同。

请问所测得的李萨如图形的参数方程是否大致为x=cos(θ),y=-1/2sin(2θ+π/4)?

与具体实验仪器有关,你可以存储测量到的李萨如图形,然后拟合。 — 苏卫锋 2019/11/27 12:07
老师您好!我取的数据拟合在大磁场区域发现用二次型函数拟合效果更好(标准差更接近1)(虽然用一次函数也能够拟合的效果也很好),请问这是实验误差导致的,还是说大磁场区域锑化铟的电阻随磁场变化可以用二次型拟合?我查阅了一些资料是说历史上是由实验得出的大磁场一次型变化的规律,并没有具体公式论证,是否可以对这个结果进行质疑?可以通过在大磁场区域取更小的间隔用更多的数据验证一下?
建议重复做一下实验,再次分析数据。 — 苏卫锋 2018/05/30 16:08
老师您好,载流子在洛伦兹力的作用下发生偏移并不能瞬间全部完成(磁阻效应与磁感应强度的变化关系是否能看成类似准静态过程?),传感器的磁阻效应大小变化是否应滞后于磁场变化,书上给的正弦交流弱磁场中的电阻变化公式是否应附加相位差(否则李萨如图形应该为抛物线?)?在示波器中观察到的两列波的相位差很大究竟是由示波器附加的还是电路本身附加的?谢谢老师
这个问题很好,两路信号有相位差,但具体来源和每一部分所贡献的大小,得需要设计相关实验来测,如果你想深入探讨该问题,可以来实验室找我。 — 苏卫锋 2018/06/08 10:38
老师您好,这个实验中之所以要保证锑化铟的电流不变,是不是因为流过锑化铟的电流产生的磁场就会直接影响它的磁阻?如果是这样的话,我们的图应该是在忽略了这个磁场下完成的,但是仍然具有理想情况的性质,是不是说明了这个磁场的与电磁铁的磁场相比可以忽略不计呢?保证锑化铟的电流不变是不是还是为了尽量避免这样可以避免的误差,提高精度呢? — 喻家翌 2018/06/23 20:16
实验中保持通过锑化铟不变是因为实验中只用了电压表,在实验最初测量电阻箱两端的电压,以此求出电流。而后的实验中保持此电流不变,只测量在不同磁场下锑化铟两端的电压,用电压除电流即可得出阻值。 — 苏卫锋 2018/06/25 14:20
那么能不能说锑化铟的磁阻大小与流过锑化铟的电流有关呢(按照之前的分析)?或者我觉得还有一种解释是电流会影响它的发热,从而影响温度,进而影响磁阻呢? — 喻家翌 2018/06/25 14:39
这个实验中,电流是一个实验参数,测量过程中,保持电流恒定,可以简化测量过程和数据处理。热效应是在电流超出元件给定的电流上限值之后,才会有明显的影响。电流较小时,热效应可忽略。也是出于为了便于测量的原因,有专门的恒流电源:电流值的一定条件下,输出的电流是恒定值,不随“负载”变化而改变。 — 乐永康 2018/06/25 16:23
老师您好,示波器检测的输入电压值和发生器设置的Vpp值不一样是什么原理呢?
由于测量精度的问题,示波器测到的输入电压与信号发生器设置的Vpp不会完全一样。(将示波器直接连接信号发生器) — 苏卫锋 2018/11/27 14:41
老师您好,请问思考题第一题中为什么是“霍尔传感器为何有磁阻效应”?本实验中应该是应用了霍尔传感器的霍尔效应来测磁感应强度,而磁阻效应应该体现在锑化铟传感器的原理中吧? — 任宁 2017/04/23 11:51
该试验的实验内容中写道:“建议在区域分界点所在处加大采集密度,以便数据分析时更好地确认分界点所在”。我觉得,如果要确定分界点的具体数值,必须给分界点一个定义,比如说偏离线性达到1%的点。分界点这个概念在实验物理中是普遍存在的,请问一般来说分界点的定义应该如何给出?此外,我发现FD-MR-II磁阻效应实验仪的电压表部分有点问题,如果电压表的两个接线柱没有接线,电压表仍有示数,而且示数随时间不断增加,可以增加到500mv以上;但是,一旦将电压表接入闭合电路,示数就会立即变为零,可见这个问题并不会对实验产生干扰,但是我很好奇这是什么原因造成的。 — 陈浩然 2017/03/21 18:19
关于“分界点”,实验中要求大家通过粗侧的方法找到分界点所处的范围,注意只能找到所处的范围,而“分界点”是一个点的概念,如果要较准确地确认的话,需大量采集样本并进行相应的数据处理,才能找到。具体的数据处理可在Origin中对采样曲线进行一阶微分、二阶微分等相应处理,找到曲线的拐点(数学上有明确定义“拐点”),此“拐点”即为线性区和非线性区的分界点。数字电压表利用了调零电容来达到调零的目的,类似于万用表的红黑表笔对接调零。当开关合上,该调零电容起作用,即你描述的“一旦将电压表接入闭合电路,示数就会立即变为零”;开关打开时,该电容经过刚才的充电,会处于一个放电的过程,所以实验中会观测到,电压表的示数在不慢慢下降,如果时间足够长,该电容会慢慢放电至电压表示数为零。 — 原媛 2017/03/22 11:12
讲义上说从弱磁场区到过渡区有一个分界点,从过渡区到强磁场区有一个分界点。但是从实验测得的曲线上看,只有一个数学上的拐点(二阶导数为零的点)。 — 陈浩然 2017/03/22 15:41
Q:老师请问一下,为什么在磁阻效应实验中,没有闭合开关电压表还是有示数呢?电压表不应该是断路状态吗? — 秦艳晖 2016/11/17 21:44
Q:老师你好,小磁场区先试了一下用线性关系拟合出ΔR/R0=0.00323B-0.05145拟合度R²因子达0.99321,应该是很吻合的概念吧?win10用不了汉化版,照着百度教程对应的,出现这种结果是不是有点奇怪呢?不是说平方关系么?
很神奇的结论!你double check下自变量取B,因变量是不是取了其他值?如果依然是线性的话,数据直接发我邮箱,我看看。 — 原媛 2016/09/29 08:43
Q:老师您好,我在数据处理的过程在发现,在小磁场范围,使用取对数拟合的方法得到的磁阻大小应该正比于B的1.7次方,虽然采用平方的拟合方式效果仍然较好,但是可能更加接近的是1.7次方。这是实验、仪器的误差,还是说教材中的2次方本来就是取整数之后的近似值呢?另外,小磁场中磁阻效应的大小与B的关系是通过实验测得的,能否通过理论导出呢? — 刘继聪 2016/05/21 23:26
并没有文献中给出B和R之间的理论公式,我们所说的平方关系是实验测得的经验公式;指数是否为1.7或2,可以用加大采样样本数的方法来验证。 — 原媛 2016/05/24 10:31

>Q:老师,通过origin拟合我发现了一个很有趣的现象,由于每个相关系数都有一个真实值(value)和标准差(standard error)。我将二次函数曲线以及线性函数曲线拟合完以后发现二次函数的一次项和截距的value/standard error数值远远大于其他相关系数的真实值与标准差比值。而根据理论结果,一次项和截距恰恰是没有的(应该是一条过原点的二次函数曲线)。因此我想问一下value/ standard error是否存在意义?——-阎越人

同学,请你将原始数据和拟合结果发一份电子版的到我邮箱,我看下具体的数据处理过程,随后再跟你讨论。或者你也可以直接到实验室找我,我上课时间是周二89和周三下午。 — 原媛 2015/10/23 10:24
Q:老师,通过origin拟合我发现了一个很有趣的现象,由于每个相关系数都有一个真实值(value)和标准差(standard error)。我将二次函数曲线以及线性函数曲线拟合完以后发现二次函数的一次项和截距的value/standard error数值远远大于其他相关系数的真实值与标准差比值。而根据理论结果,一次项和截距恰恰是没有的(应该是一条过原点的二次函数曲线)。因此我想问一下value/ standard error是否存在意义?——-阎越人
请问老师,用origin添加文本框时如何才能横向打字?
关于该问题的解决,请参看下面链接。http://jingyan.baidu.com/article/ceb9fb10def6c58cad2ba017.html原媛 2015/04/20 09:53
R0应该取实验最开始测的,还是在细测开始时B=0的电阻?如果是最开始测的,那电阻变化量就出现负值了,怎么办?
温度对阻值的影响在前者中明显体现,因此做数据处理时应取后者。 — 原媛 2015/04/21 09:31
Q:老师你好,我在测了三十组数据之后返回去测P点的周边范围。发现了明显的漂移。这个漂移应该怎样计算呢。谢谢
实验过程中,为了尽可能地降低温度对实验的影响,自变量B必须是单调变化的,不能出现回测哦。如果你的数据偏移很大,建议重新测量。 — 原媛 2015/05/06 15:09
老师您好,我们在细测时采用将磁感应强度大小从大到小调节的方法记录数据,但是当将电磁铁电流调为零时,磁场强度B大小为0.5,无法调至零。蒋老师告诉我们按照此时的电阻R为R0,但我想问一下,在数据分析时,是否应该将在磁铁电流为0时的磁场强度B按0分析,并将测出的其他B值均减去0.5?谢谢老师。
细测实验开始前,若已做过调零,可以将此时的电阻值近似为锑化铟的零值电阻。较小磁场区为两次方关系,且B^2前的系数为10^(-5)的量级,实验误差范围内完全可以替代。 — 原媛 2015/06/04 09:43
老师您好,我有两个问题。
1.用二次函数拟合小磁场时时,发现a(x+b)^2这种形式拟合的更好。b的值大约是-4mT。我猜想可能是毫特计调零的问题,请问是否合理?
2.2013年上的周一稼同学用一个函数拟合了整个图形。我用他的函数试了一下,发现结果很合理。函数是ΔR/R0 = λ/(1 + e^(t * (B - B0)) + k * B + C。参数 λ = -0.0646415, C = 0.0603346, k = 0.000813732, t = 0.0975321, B0 = 56.0828。我做出来的Adjusted-R^2值为0.999889,感觉很好。这种模型似乎是高数课上讲过的Logistic模型加上一个线性项,貌似有点道理,而且与那位同学(应该叫学长了)讲的一样,B0很接近曲线的拐点,k、C也近似等于后半段的拟合参数(函数是 ΔR/R0 = k * B + C)。不知老师怎么看? — 曾祥东 2015/06/18 20:11
请问老师,为什么我在进行实验时锑化铟的零值电阻反而越来越大?细测后的值明显比开始细测前大,而且实验结束后我又等待了几分钟,发现它还是在缓慢增大,但照理温度升高后零值电阻会变小。这是为什么?
你好,今天我到实验室你们当初所使用的锑化铟仪器上重复了实验,时间持续一个半小时,锑化铟零值电阻从最初的607欧降至495欧,多次重复均看到阻值下降。课上曾经跟你们讨论过有可能是铁心剩磁这点也被排除掉了。因此,暂时没有办法解决你们看到的异常现象。会不断跟进,有结论会放到网上。 — 原媛 2014/12/19 15:14
好的,谢谢老师
请问老师,在选做试验中,一开始选定10HZ,10V的正弦信号源,得不到李萨如图形,噪声很大,但是在降低到4HZ,幅度升高到17V时就可以了,请问这是什么原因,与磁滞现象有关吗?
问题的关键在你将信号源的幅度提高了70%,对于定值电阻(电磁铁线圈)而言,电压越大,意味着流过它的电流越大,也就是说此时线圈产生的磁场应强度才足够大,否则磁阻效应不明显,不足以被示波器观测到。 — 原媛 2014/12/22 09:04
请问老师,磁阻大小与电流大小是什么关系呢?实验室的老师说电流有个范围(记得是1mA到3mA?),如果超出范围会怎么样呢?还有按照书上的说法,磁阻大小可以用△P/P(0)或者△R/R(0)来表示,但是我很好奇磁阻本身到底应该是个什么物理量呢?本身的定义式是什么呢?
流过锑化铟的电流越大,参与定向运动的载流子数目就会越多,当有纵向磁场加上时,参与偏转的载流子数目也会增加,体现出来的横向磁阻效应就会越明显。我们实验室的电压表测量范围在2000mv以内,因此流过锑化铟的电流不能过大;磁阻效应大小,或者磁阻大小本身是一个无量纲的比值,反映的是阻值的变化率。我们实验中没有涉及到“磁阻”,它是反映磁通通过磁路时所受阻碍作用的物理量。这一点还请加以辨析。 — 原媛 2014/06/19 12:43
请问老师,锑化铟磁阻传感器特性测量这个实验的必做部分要求“根据具体情况设计实验方案”,那么是不是应该在接触到实验仪器之后再将相应的实验内容和方案完善到实验报告里面去呢?谢谢老师!
是的。 — 原媛 2014/03/24 10:18
老师,锑化铟磁阻传感器特性测量这个实验中我们组测到的过渡区比预想的大一些,大概到了155mT左右才进入较大磁场区,是不是学校提供的InSb并非品质全部一样?还是和I的取用大小等一些因素有关呢? — 张锐 2014/03/24 00:06
我们知道,流过锑化铟的电流越大,其磁阻效应越明显,所以,会使得对各个区域分界线的判断变得容易些,但并不会使其分界线发生变化;我们实验室提供的磁阻效应仪各自采用的锑化铟略有不同,是导致分界线不同的原因之一。 — 原媛 2014/03/24 10:18
请问老师,相对该变量是不是一定要以B为0时为标准,可以任取吗?在原理介绍中为什么a,b短接磁阻效应更明显?
对的,相比较的是锑化铟在零磁场时的阻值某一磁场时的阻值;ab短路意味着正负电荷可以通过导线实现中和,也就是说在锑化铟或半导体材料中垂直于电流流动方向的两个侧面上电荷积累不会达到饱和,亦即霍尔电压与洛伦兹力不会达到平衡,因此,所有载流子的运动都会发生偏转,因此阻值变化会更大,磁阻效应更明显。 — 原媛 2014/06/18 13:58
请问老师,补充教材上说锑化铟磁阻传感器的特性测量实验中电流与外接电阻乘积最大为2V,为什么?
本仪器中数字电压表的工作上限是2000mV。 — 原媛 2014/10/11 10:00
请问老师,数据处理之后得到的拟合方程的各参数应当保留几位数字?
你可以通过两个途径来确定参数的有效位数:一是去看数据处理结果中各物理量的不确定度,根据测量结果与不确定度精度一致的规则去修约各参数;二是根据实验测得的自变量和因变量的有效位数修约系数的有效位数。 — 原媛 2014/11/17 13:27
老师您好!我想问一下在实验中电磁磁性会随时间而减少,这对实验结果有影响吗?有没有什么改良措施?
你可以记录下具体的数字,简单计算下对我们测量的物理量会造成百分之多少的相对误差,可以帮你解答是否会对测量结果有影响。 — 原媛 2014/11/19 09:28

>请问老师,我有两个问题,第一,这个实验是不是不能回调呢,而且我们在一个测量的点如果停留太久,电压示数会缓慢降低这是为什么⊙_⊙?二,我们一开始连完电路后,单刀双掷开关并没有连接电压表就出现了示数,然后我们分别连接电阻和锑化铟磁阻传感器时发现出现了电压表示数“粘滞”的现象,就是在开关断开后电压表示数的绝对值会轻微变小但和之前十分接近这是为什么,是仪器的原因还是我们电路的问题呢⊙_⊙?麻烦老师回答一下。

老师,李萨茹图形处我们得到了精确的图形,但是不能理解为什么InSb传感器电压变化频率是输入信号的两倍。还有调整初相位后图形也随之 变动,这又是为什么? — 刘小满 2013/12/25 22:35
锑化铟在弱磁场下磁阻变化与磁感应强度成平方关系,这是我们实验上可以得出的结论;利用这个结论,你去看下原理部分倍频效应的推导过程,应该就明白了。李萨如图形测量时已观测到,相位差不同时,图形是会发生变化的,你改变了一个信号的初相位,两个信号的相位差自然也就发生了变化,当然会形成不同的丽萨如图形。 — 原媛 2013/12/26 10:47
老师,按理磁阻的变化率呈现出平方关系时它的顶点应该靠近原点吧,为什么我作图发现顶点比较偏右即变化率明显先变小后变大啊? — 潘怡琼 2013/12/23 21:42
确认你计算时所用的锑化铟零值电阻是否正确;实验结束后零值电阻是否有变化,变化值是多大? — 原媛 2013/12/24 21:38
老师,我对磁阻效应完全没懂,我觉得我这样稀里糊涂地就去做实验很奇怪啊。。能不能给几篇关于磁阻效应理论推导的文章?我在维基上没有找到。谢谢!
详细的物理原理还是要去查看《半导体物理》,下面的几篇文章你可以下载下来看看,希望能帮到你。
1.锑化铟的物理特性及其应用
2.锑化铟磁阻传感器特性测量及应用研究
3.锑化铟磁敏电阻的研究
原媛 2013/11/12 10:05
O(∩_∩)O谢谢 — 董知宇 2013/11/18 18:00
符维娟老师的邮箱谁知道,教师通讯录没有啊?哪位大神救救我,。。。符维娟老师,我的这个实验有点问题,我可以到实验室重做之后再交报告吗 ?—-13301050309
老师我想问一下,上次做这个实验由于器材出现故障(提供的磁场远小于读数显示值),因而测得数据严重偏小。然而在事后拟合(非实验报告中)得出结论大致一致,即弱磁场区二次关系,强磁场区线性关系。那么如果仅从定性角度分析,磁场具体大小应该不影响结论的啦��
我当时看到你们实验结论的时候也觉得很惊讶,你把实验测得的数据发一份电子版的给我吧,我再看看;最好是能在实验室重复下实验,看能不能重现此结果 — 原媛 2013/04/22 20:15
跟实验没什么关系,就是补充教材上实验仪器后边的第一句话有语病= =“它包括……等组成”要么把“包括”改成“由”,要么把“组成”去掉吧。
收到,非常感谢。 — 原媛 2012/11/29 15:47
老师,我想问一下选做实验为什么把磁阻效应实验仪关闭后干扰会减小,李萨如图会清晰呢?电磁铁的工作区间和磁阻传感器不是独立的吗?关电源怎么会改变电磁铁释放剩磁的速度呢? — 汪春怡 2013/05/31 23:55
老师你好,做实验之前不知道该记录几组数据,如何提前画好数据记录表
列出基本表格即可,进入实验室可以根据实际情况进行补充。 — 原媛 2013/04/02 21:52
老师你好,问一个小问题,补充教材P14页倒数第七行“电磁铁间隙去磁感应强度的大小”中“去磁感应强度”是什么意思,是不是多打了一个“去”?
好吧,“笔误”害死人呀,应改为“电磁铁间隙磁感应强度的大小”。 — 原媛 2013/04/02 21:52
这个实验的页面设定好奇怪~~~关于ΔR/R(0)~B整体拟合的问题我做了好多试验,发现有好多函数都能拟合的很好,当然目前我看到只有一个函数比较靠谱:A/(1+exp(p*(B-B0)))+k*B+b,用Origin做好以后A=-0.2125,p=0.5828,B0=71.09(这个和曲线拐点很接近),k=0.001489(这个和一次段的斜率很接近),b=0.1989(这个和一次段的截距很接近),Adj R-square = 0.99979。不知道各位元芳对此怎么看?是否要用点统计的知识?本人大一表示亚历山大。 — 周一稼 2013/06/12 15:28

电磁学课程中有关电源的介绍是:电源有电动势和内阻,如果外电路中的阻值发生变化,流过的电流也会随之改变!但在实际应用中,我们经常需要能够精确控制电流的电源(知道应用的例子吗?)——恒流电源。实验课上,恒流源的很多特性出乎同学们的想像,理解起来似乎也有困难!

一个很能激发同学的好奇心的问题是:对一般的电源,将一个电流表直接接在电源的两端会发生什么?如果将一个电流表直接接在恒流电源的两端又会发生什么?(对后一问同学自己可以尝试,只需选择合适的量程。)

为了检验恒流电源的电流指示是否正确,有哪些简便的方法?将一个电阻箱接到恒流电源两端,逐步增大电阻时,恒流电源的电流读数会发生什么变化?电阻箱两端的电压会怎么变化?

由上述这些问题的答案,我们可以归纳出恒流电源的哪些特性?有兴趣去查阅一下资料,对照一下自己的发现。

欢迎有兴趣的同学参与讨论。乐永康 2009/03/27 00:19

老师,想请问一下外接电阻推荐的是在500欧,如果外接电阻过小会对实验结果有什么影响呢?
外接电阻一般有两方面的作用:1)某些情况下,实验电路(除去这个外接电阻部分)的阻抗较小,电路中的电流较大,这时,外接电阻有限流的作用;2)外接电阻的第二个作用是“采样”:如实验时我们通过测量电阻两端的电压来计算电流;采样电阻的选择需要考虑:既要能使所测的物理量能在所用仪器的测量范围内,所以不能太小(必要时,仪器设计中会另外引入放大电路);又不能影响电路本身的工作,所以不能太大。以上是我的理解,具体对这个实验,外接电阻该怎么选请同学自己考虑吧。 — 乐永康 2012/05/20 16:10

>谁能告诉我曲线的拟合有什么公式? ——08300300003

曲线拟合需用Origin等软件来进行,有很多不同的公式可以选择(在Origin的Analysis菜单中),甚至可以自己输入公式,参看 如何使用Origin拟合自定义函数。Excel中可能也可以做,但我不是很熟悉。
如果拟合函数类似于y=ax2+b,可以将x2看作自变量x',再进行直线拟合。 — 乐永康 2008/11/02 20:34
由于原先根本不知道电阻R与通过磁电阻传感器的电流I之间的关系,所以在做第一个选做数据的拟合的时候根本无从下手。而对我们这些学生来说,只有实验室老师能够预先告诉我们两个量之间是满足线性关系还是其他关系,然后我们才可以用学过的拟合公式来拟合。所以我觉得这个实验在没有软件帮助的情况下是很难自己探究的,即使想要探究,也费时费力。我们还有其他课程,不可能把大量时间用在手动处理数据上。希望老师提供Origin等常用软件(可上传到FTP上)。——08300300003
作为选作的内容,我们希望学生自己能多发挥自己主动探索的积极性。
对于预先不了解函数关系的数据,建议在开始拟合之前,先在图上画一下点,看看大致是什么关系,再开始选择可能符合得比较好的函数进行拟合。
Origin等常用软件一般在网上能够找到,我们也将于近期在免费开放的物理楼121机房的某些电脑上安装,欢迎各位同学来使用。 — 乐永康 2008/11/03 12:10
乐老师你好!我之前做磁阻实验时觉得在磁阻传感器未建立平衡时由于洛伦兹力的作用会出现磁阻无穷大的时刻。不过后来问了一下物理老师,由于这是在固体的介质中,与其他微粒的碰撞会使粒子的横向速度一直存在,所以不可能出现圆周运动。所以磁阻仍然是连续变化的,我当时的想法的确是错了。
对于这实验,我还有一些没有弄明白的地方。但有一点是肯定的:书本上给的宏观模型仅供理解时参考所用,描述的并非是真实的物理过程,这一点是大家需要注意的。 — 乐永康 2009/05/16 15:40
我在做选做1的时候三个磁场区取的步长都只有30-40mA,是不是太小了啊?为什么各个磁场区中分别算出来的传感器电阻都差不多啊?
对这二个问题的提示:测量步长的选择要根据测量范围的大小和需要的数据点的多少来决定;不同磁场区的电阻都有两部分组成,传感器电阻的初始值R0和随磁场大小变化的磁阻ΔR。 — 乐永康 2010/03/20 18:22
磁阻传感器电阻变化率在较小的磁场中正比于B,在较大的磁场中正比于B²。则图像应为一抛物线连接着一条直线,为什么我做出的图像抛物线和直线之间存在一上凸的拐点?
因为没有看到你的图像,所以很难做出准确的回答。你说的情况可能有如我对自己下原因吧:1、在小磁场和略大一些的磁场之间存在过渡区;2、你所说的拐点会不会是异常的数据点?或是你在测量过小磁场之后,又间隔了比较久的时间再次做的测量? — 苏卫锋 2010/12/15 13:26
各位同学做这个实验的时候可以尝试一下均匀改变U的大小,记下公差d,而不是I的大小,小磁场区算相邻的B的平方差,看看是不是kd(k为常数),大磁场区就算相邻的B的差,看看是不是kd,数据处理会更加简洁。—葛帅 2013/1/4 10:42
老师,我对自己在选做实验“观察加在电磁铁两端的方波信号的波形是否随频率变化”中观察到的波形很困惑,完全不理解其原理,也不知道在哪里可以搜到资料,希望老师能略加提点,谢谢!
同样非常困惑,方波也是交变的,那么是不是也有倍频呢,从图像我觉得是有的,但是为什么和正弦波的李萨如图差那么多呢= = 希望老师解答~ — 刘子宁 2012/11/27 00:13
“观察加在电磁铁两端的方波信号的波形是否随频率变化”:记录输入信号源(频率和幅度以及波形),记录电磁铁两端信号(频率和幅度以及波形),考虑线圈阻抗,看线圈对方波信号的影响即可。在此基础上看锑化铟两端信号,看还有没倍频效应的存在。 — 原媛 2012/11/28 17:09
老师好,我在预习锑化铟这个实验时发现一个问题,就是当我通过改变单刀双向开关滴时候,因为直流数字电压表他也是电压表啊,所以一定会有电阻,那么分别和外接电阻和锑化铟并联的时候,就一定符合欧姆定律,并联电阻的阻值小于其中任何一个阻值,那么这么测的话一定是有误差的呀,也就是说测出来的锑化铟不是真实的阻值,那么会不会对ΔR/R(0)和B之间的关系的判定有影响嘞?求指导~~~谢谢老师!^_^黄禹铭 2012/11/24 21:07
这个问题很好。数字电压表的内阻是10兆欧姆量级,而外接电阻和锑化铟是百欧量级,简单计算下会发现,电压表对阻值的影响其实是很小的,可以不考虑。当然严谨的做法应该是求出锑化铟的实际阻值然后再去看跟磁场强度的关系。 — 原媛 2012/11/28 16:15
老师您好。我是在下一周做这个实验的学生,我想问一下,这个实验处理数据是必须用软件还是最好用软件呢?—杨茜
不要求必须用软件,作图法也是可以得出结论的。 — 原媛 2012/11/28 15:21
老师好,我想问一下如果不用软件的话,那么图像的函数拟合特别是二次函数部分该如何处理呢? — 匡钊 2012/12/10 07:47
如果将X^2作为自变量进行直线拟合求二次函数解析式的话,这不是用已知证已知了么?这样做是否有违实验的目的呢? — 匡钊 2012/12/10 08:04
同学的这个问题很好。抛开我们已知的知识背景,单就测量数据进行处理的话,首先应该根据实验测得数据在作图纸上做出相应曲线,确定两物理量之间所符合的数学模型,就锑化铟实验来说,小磁场区数据应该是幂指数曲线,或指数函数的一段,那么接下来可以对两物理量进行一定的数据处理(求平方、求对数),根据处理后的数据再次作图,进而确定两物理量之间关系。 — 原媛 2012/12/11 15:27
老师,我测出的数据,以B^1.8作自变量线性相关关系更好,我想既然B^X中X在前后会变,而且不是突变,所以一开始X取1.8也合理,所以我觉得我该用它作结论,而不是书前面提到的X取2,不知您怎么看?—黄道丰 2012/12/28
数据拟合是基于一定物理含义的基础上拟合的,不是单纯看相关系数。否则的话,你只要再增加拟合参数,可能会得到相关系数更接近于1的结果。 — 苏卫锋 2012/12/30 14:45
这大致就类似于假说演绎吧,看到类似关系,通过物理含义分析,提出相应模型,再在做图后进行一定的误差修正,基本类似,即可认为结果符合预期,是这样么?—黄道丰2012/12/30 22:58
老师,这次试验中我的数据整整比示例图中的数据大了一倍,传感器电阻相对变化率在B=450mT时达到了0.92,但是作图拟合仍然可以得出在B较小的时候(0~60mT)传感器电阻相对变化率与B^2成正比,B较大的时候(120~450mT)时,传感器电阻相对变化率与B成正比,这是什么原因?是电压表还是其他的地方有问题?还有我在做实验时发现当电压表为开路时,它的示数不为零,当时我测500欧电阻两端电压为370mV,然后断开开关,电压表示数缓慢下降,然后由正变为负,绝对值继续增大,最后变为1800mV时还在不断变化,这是电压表出问题了吗?这个电压表是什么工作原理?对回路电流有没有影响? — 许勇 2013/06/01 12:56
你得出的结论是没有问题的,之所以与示意图不同是因为流过锑化铟的电流大小不同所导致的,当然所用的磁阻实验仪不同也会有一定的影响。 — 原媛 2013/06/18 09:34

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