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exp:platform:czxy [2019/10/09 18:02] 19301050235 [讨论区] |
exp:platform:czxy [2024/03/28 09:12] (当前版本) whyx [实验要求] |
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行 3: | 行 3: | ||
===== 实验室 ===== | ===== 实验室 ===== | ||
* 实验室位于恒隆物理楼西225-231实验室 | * 实验室位于恒隆物理楼西225-231实验室 | ||
- | *以下两个链接已失效,观看视频请移步 https://www.bilibili.com/video/av23927691 | + | * 观看视频请移步 https://www.bilibili.com/video/av23927691 |
- | *[[:jcwlsy:vid:9b|“锑化铟磁阻传感器特性测量”原理讲解]] | + | |
- | *[[:jcwlsy:vid:9a|“锑化铟磁阻传感器特性测量”操作讲解]] | + | |
===== 主要器材 ===== | ===== 主要器材 ===== | ||
- | 实验采用FD-MR-II型磁阻效应实验仪,它包括直流双路恒流电源、直流数字电压表、电磁铁、砷化镓(GaAs)霍耳传感器、锑化铟(InSb)磁阻传感器、单刀双向开关及导线等组成。 | + | 实验采用FD-MR-II型磁阻效应实验仪,它包括直流双路恒流电源、直流数字电压表、电磁铁、砷化镓(GaAs)霍尔传感器、锑化铟(InSb)磁阻传感器、单刀双向开关及导线等组成。 |
{{:course:platform:801:磁阻效应仪.jpg?500|}} | {{:course:platform:801:磁阻效应仪.jpg?500|}} | ||
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* **目标:** | * **目标:** | ||
- 构建知识:磁阻效应、磁阻效应大小、霍尔传感器; | - 构建知识:磁阻效应、磁阻效应大小、霍尔传感器; | ||
- | - 实验设计:通过测量待测元件的电压、电流研究半导体材料的霍尔效应和磁阻效应 | + | - 实验设计:通过测量待测元件的电压研究半导体材料的磁阻效应 |
- 物理建模:磁、电二者间的相互转换、相互影响 | - 物理建模:磁、电二者间的相互转换、相互影响 | ||
- | - 实验技巧(仪器):磁阻效应实验仪; | + | - 实验技能:掌握粗测到细测的实验思路,学会使用“二分法”确定测量区间;基本电路连接,绘图、分段进行数据拟合;简单电路排查。 |
- | - 实验技能:掌握粗测到细测的实验思路,学会使用“二分法”确定测量区间;基本电路连接,绘图、计算机数据拟合;简单电路排查。 | + | |
===== 实验原理 ===== | ===== 实验原理 ===== | ||
行 35: | 行 33: | ||
===== 实验内容 ===== | ===== 实验内容 ===== | ||
- | ==== 一.必做内容:磁阻随磁场的变化 ==== | + | ==== 必做内容1:探究锑化铟磁阻随磁场的变化规律 ==== |
在流过锑化铟磁阻传感器电流保持不变的条件下,测量锑化铟磁阻传感器的电阻与磁感应强度的关系。由于锑化铟磁阻传感器电阻随磁感应强度的变化在小磁场区(一般小于60mT)和较大磁场区不同,请根据具体情况设计实验方案。作ΔR/R(0)与B的关系曲线,并分段进行曲线或直线拟合。 | 在流过锑化铟磁阻传感器电流保持不变的条件下,测量锑化铟磁阻传感器的电阻与磁感应强度的关系。由于锑化铟磁阻传感器电阻随磁感应强度的变化在小磁场区(一般小于60mT)和较大磁场区不同,请根据具体情况设计实验方案。作ΔR/R(0)与B的关系曲线,并分段进行曲线或直线拟合。 | ||
测量方法: | 测量方法: | ||
- | * 实验过程中需采用粗测的方法先确定恒流源的变化范围,电压表的测量范围,以及线圈多能提供的最大磁感应强度; | + | * 实验过程中需采用粗测的方法先确定恒流源的变化范围,电压表的测量范围,以及实验室提供的磁场的磁感应强度大小; |
* 利用“二分法”确定出非线性区和线性区的分界点所在; | * 利用“二分法”确定出非线性区和线性区的分界点所在; | ||
* 精细测量:在较小磁场区、过渡区、线性区分别采点,每个区内不少于10组数据,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; | * 精细测量:在较小磁场区、过渡区、线性区分别采点,每个区内不少于10组数据,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; | ||
- | ==== 二.选做内容 ==== | + | ==== 必做内容2: 观察磁阻倍频效应==== |
- | 1、磁阻倍频效应的观察 | + | |
- | 将电磁铁的线圈引线与正弦交流低频发生器输出端相接;锑化铟磁阻传感器通以**2.5mA**直流电,用示波器测量磁阻传感器两端电压与电磁铁两端电压构成的利萨如图形,证明在弱正弦交流磁场情况下,磁阻传感器的阻值的相对变化率具有交流正弦倍频特性。 | + | 将电磁铁的线圈引线与正弦交流低频发生器输出端相接;锑化铟磁阻传感器通以**2.5mA**直流电,用示波器测量磁阻传感器两端电压与电磁铁两端电压构成的李萨如图形,证明在弱正弦交流磁场情况下,磁阻传感器的阻值的相对变化率具有交流正弦倍频特性。 |
- | ===== 实验报告要求 ===== | + | ===== 实验要求 ===== |
- | * 实验前:认真预习,写出预习报告。应包括以下内容:实验目的、原理、简要说明实验内容和步骤,并画出数据记录表格; | + | * 实验前:认真观看学习通上该实验视频,回答单元测试题;写出预习报告,包括:实验目的、实验内容(简要描述); |
* 实验中:记录必要的实验条件,简要描述观察到的主要实验现象,认真记录实验数据;及时记录实验中出现的问题和自己的想法等;完成测量后记录实验仪器的规格和型号。 | * 实验中:记录必要的实验条件,简要描述观察到的主要实验现象,认真记录实验数据;及时记录实验中出现的问题和自己的想法等;完成测量后记录实验仪器的规格和型号。 | ||
- | * 实验后:解释实验现象、分析实验数据、得出实验结论,针对实验中出现的问题和想法给予分析讨论;欢迎针对实验教材、实验内容本身或教师的带教方式提出各种意见或建议等。 | + | * 实验后:解释实验现象、分析实验数据、得出实验结论;欢迎针对实验教材、实验内容本身或教师的带教方式提出各种意见或建议等。 |
* 在规定时间内将报告交至指定信箱。 | * 在规定时间内将报告交至指定信箱。 | ||
- | __ **数据处理具体要求:** __ | + | |
- | - 做图纸做出磁阻随着磁感应强度变化的总的趋势图; | + | |
+ | __ **数据处理具体要求:** __ | ||
+ | - 作图纸做出磁阻随着磁感应强度变化的总的趋势图; | ||
- 分别对较小磁场区和较大磁场区的数据进行拟合,写出最终的拟合方程,以及各系数的标准差。(此过程建议用[[howtos:origin|Origin]]完成) | - 分别对较小磁场区和较大磁场区的数据进行拟合,写出最终的拟合方程,以及各系数的标准差。(此过程建议用[[howtos:origin|Origin]]完成) | ||
+ | - 如果不会使用计算机软件,用作图的方法拟合数据,请注意先将较小磁场区的数据进行处理,转化为线性关系,再作图拟合。 | ||
===== 注意事项 ===== | ===== 注意事项 ===== | ||
行 93: | 行 93: | ||
====== 讨论区 ====== | ====== 讨论区 ====== | ||
[[801实验室锑化铟磁电阻传感器的特性测量讨论区]] | [[801实验室锑化铟磁电阻传感器的特性测量讨论区]] | ||
- | 请问为什么高频状态下倍频效应不明显甚至消失呢?是因为涡流效应吗? | + | |
====== 实验感想 ====== | ====== 实验感想 ====== | ||
**欢迎各位同学将自己的实验感想拿出来和大家分享。** --- //[[leyk@fudan.edu.cn|乐永康]] 2008/10/23 21:06// | **欢迎各位同学将自己的实验感想拿出来和大家分享。** --- //[[leyk@fudan.edu.cn|乐永康]] 2008/10/23 21:06// |