Съпротивлението на проводящ канал в присъствието на носители на заряд на двете марки дава с израза
къде е - заряда на електрона; п и ООН - съответно средната концентрация и мобилността на електрони (аниони); р и до - средната концентрация и мобилността на отвора (катиони); L и S - съответно надлъжно и напречно сечение на провеждане на канала.
Когато са изложени на канал на магнитното поле се променя с електрическото съпротивление, поради промени в мобилността такса превозвач, тяхната средна кон-Центрация и промяна на съотношението на размерите на канала е електропроводим. Магниторезистивен ефект може да се наблюдава в чисти метали, полупроводници и електролити.
Чрез магниторезистивен преобразуватели са magnetoresistors, magnitodiody, биполярно magnitotranzistorov, galvanomagnitorekombinatsionnye предварително поле образуващ и magnitotriody. В момента, за да се създаде средство за измерване на практическото прилагане намерени magnetoresistors и galvanomagnitorekombinatsionnye преобразуватели. Други видове магнито-резистивни преобразуватели, с изключение magnitodiodov, са все още в етап на развитие. Magnitodiody използва предимно като безконтактни променливи резистори.
Magnetoresistors са galvanomagnetic преобразуватели (GMP), които промяна устойчивост се дължи на промяната на мобилността на носители на заряд. Под влияние на магнитното поле траекторията lyayutsya искрово носители, при което скоростта на тяхното движение в посока на електрическото поле намалява. Трансформация уравнение има RB = по форма magnetoresistor, където # 956; - на мобилността на таксата превозвачи; RB = 0 - придру-Разстоянието предавател на В = 0; А - магниторезистивен коефициент за окачване върху свойствата на материала и формата на трансдюсера; m - степен на 2 в слаби магнитни полета (V≤ 0.2 ÷ 0.5 Т), за които UB ≤ 1 и равна на 1 в силни магнитни полета, за които и Б ≥ 1.
Както се вижда от фиг. 9-6, и функционални magnetoresistors преобразуването е така в постоянно магнитно поле на всеки полярност, така Айв повторно mennom магнитно поле устойчивостта им се увеличава. Максимално съпротивление увеличение за дадена стойност на магнитната индукция се случва, когато ъгълът между вектора на магнитната индукция и magnetoresistor посока ос е 0 или 180 °.
Първи magnetoresistors бяха направени от бисмут (бисмут спирала). В по време на постоянни magnetoresistors са изработени от полупроводникови материали Група А III B V -. Индий Antimonide (INSB), индий арсенид (InAs), и други, в които изразени магниторезистивен ефект поради високата мобилност на носители на заряд.
В магниторезистивен коефициент на зависимост от формата на magnetoresistor. Колкото по-малко съотношение на дължината на резистора в областта на напречното му сечение, по-А. СЕ-са- в това отношение оптимален дизайн във формата на диск Corbin (ris.9.30 б)
Недостатък на magnetoresistors на Corbino диск и къси правоъгълни плочи е тяхната ниска начална резистентност. За да се увеличи тази резистентност magnetoresistors се извършват като поредица от къси полупроводникови съпротивления, свързани в серия проводими слоеве (растери) (Фиг. 9.6 в). Тя ви позволява да създадете magnetoresistors с няколко килоома съпротивление при запазване на голяма стойност на коефициента на А.
Наскоро magnetoresistors направени от евтектична сплав, където методът на посоката кристализация се образуват тънък (г = 1 mm) на никел Antimonide игли (NiSb), които са равномерно разположени паралелно една на друга на разстояние от 20-400 микрона дебелина на полупроводници. Тъй проводимост NiSb 2-3 порядъка по-голяма от тази на INSB, че тези игли служат като високо съпротивление проводими растери magnetoresistors.
Основните метрологичните характеристики са magnetoresistors първоначалната съпротива R0. който се намира в диапазона от фракции на десетки ома-ки Looma, магниторезистивен чувствителност и SB = DR / db. Обикновено характер пръчки магниторезистивен преобразувателите зависимост # 8710; RB / # 8710; R0 = F (В), където # 8710; RB = RB - R0. Фиг. 9.31 показва семейство от подобни отношения за четири magnetoresistors различни съотношение резистор между дължината и площта на неговото напречно сечение. Най-голямата чувствителност magnetoresistor има Corbino диск (крива 4). Magnetoresistor захранващия ток в магнитно поле с индукция В1 трябва да бъде избран по-малък от първоначалния допустим ток I0 (за В = 0), посочени в таблиците. Допустим ток стойност, определена с формула IB 1 IB1 = на. Първоначалните ток I0 различните видове magnetoresistors е в диапазона 1-100 УО. Работа magnetoresistors температурен диапазон е от -271 до 327 ° С За работа при ниски температури са много обещаващи magnetoresistors на индий Antimonide.
коефициент Magnetoresistors температура на резистентност (TCR) зависи от състава на материала, температурата и магнитната индукция. Колкото по-голяма чувствителност на magnetoresistor, толкова по-СТК. TCR стойности на различните видове magnetoresistors имат определено 0,0002-0,012 К -1.
характеристиките на честотата на magnetoresistors interelectrode капацитети се определят главно. В Corbino устройство честота на грешки е по-малък от правоъгълни преобразувателите за които честотата се променя от 0 до 10 MHz магниторезистивен чувствителност се намалява с 5 - 10%.
Магниторезистивен датчици се използват като безконтактен променливи резистори и напрежение разделители с непрекъснато регулиране фактор разделяне, модулатори малки DC токове и напрежения, използвани за създаване teslametrov да работи при много ниски температури и сензори за измерване на броя на неелектрически количества, лесно се превръща в промяна на магнитната индукция, и безконтактно измерване токове [8].
Magnitodiody диоди са асиметрични
р-п възел, при което под влиянието на магнитното поле намалява мобилност и носител плътност, което води до повишаване на устойчивостта на га директни преходи и с даден ток се увеличава PAS denie напрежение на р-п възел. Характеристики произведени magnitodiodov показани в tabl.9.6. Подходящи мощност за всички показани в Таблица 9.6 диоди е 0,2 W при стайна температура # 920; ENV = 25 ° С, допустимото температурен диапазон от -60 до 85 ° С, честотния диапазон на електрически и магнитни полета на 0-1 кХц.
Magnitodiodov очевидно предимство е тяхната висока чувствителност, но magnitodiodov метрологичните характеристики, като нелинейност и характеристики на дисперсия, чувствителност температура, трудност на ориентация в магнитно поле, което ги прави трудно да се използва за измерване на параметри на магнитни полета. Magnitodiody използва като безконтактни потенциометри, превключватели и релета.
Свързани статии