Baza fizică a funcționării magnetorezistorilor. Convertoare magnetorezistive Rezistă magnetică de tip „Do-it-yourself”.

Magnetorezistor este un rezistor semiconductor, a cărui principală proprietate este capacitatea de a-și modifica rezistența electrică sub influența unui câmp magnetic . Efect magnetorezistiv, sau efectul Gaussian, este modificarea conductivității unui semiconductor atunci când câmpul magnetic care acționează asupra acestuia se modifică. O placă semiconductoare este plasată într-un câmp magnetic transversal extern, iar de-a lungul ei trece un curent. Acțiunea forței Lorentz determină o curbură a traiectoriei purtătorilor de sarcină și duce la o alungire a drumului parcurs de purtători între electrozii cărora li se aplică o forță externă. câmp electric, ceea ce este echivalent cu o creștere a rezistivității semiconductorului. O creștere a rezistenței unui semiconductor are loc atât atunci când câmpul magnetic este direcționat perpendicular pe direcția de curgere a curentului electric, cât și când direcția câmpului magnetic este paralelă cu direcția curentului. În primul caz Avem de-a face cu efectul transversal al magnetorezistentei, care a primit aplicare practică. Al doilea caz se numește efect de magnetorezistă longitudinală. Aplicație practică nu a găsit-o din cauza unei schimbări slabe a rezistenței în câmpul magnetic. Magnetorezistența poate fi definită ca diferența dintre rezistența unui magnetorezistor într-un câmp magnetic Rv și fără un câmp magnetic (rezistența inițială). Rezistența inițială R0 este determinată de materialul și designul utilizat. Factorii care afectează magnetorezistenta includ geometria plachetei, concentrația purtătorului și mobilitatea

S-a stabilit că magnetoresistența crește pe măsură ce raportul dintre lungimea plăcii și lățimea acesteia scade. Cu cât este mai lungă calea unui purtător de sarcină într-un semiconductor fără ciocniri cu alte particule, cu atât fluxul purtătorilor este deviat mai mare. Aceasta înseamnă că mobilitatea electronilor într-un semiconductor joacă rol important pentru a crește rezistența. Prin urmare, atunci când se utilizează efectul magnetorezistiv, cele mai des sunt utilizate materiale caracterizate prin mobilitate ridicată a electronilor.

Una dintre principalele caracteristici ale unui magnetoresistor este dependența RB=f(V). Această dependență (Fig. 7) la inducția magnetică scăzută este pătratică în raport cu B, iar la inducția magnetică mare este liniară.

Caracteristicile unui magnetorezistor sunt foarte dependente de temperatură.

Dependența rezistenței magnetorezistorilor de inducerea unui câmp magnetic extern la diferite temperaturi ambientale este prezentată în Fig. 9. După cum se poate observa din figură, pe măsură ce inducția crește de la 0 la 1T, rezistența la temperatura normală se modifică de aproximativ 6-12 ori. Prin urmare, atunci când se utilizează magnetorezistoare într-un domeniu larg de temperatură, este necesar să se asigure o compensare a temperaturii pentru caracteristicile acestora.



Magnetorezistoarele sunt utilizate în principal în tehnologia de măsurare; pentru măsurarea inducției magnetice, a puterii, ca analizor de armonici. Magnetorezistoarele sunt, de asemenea, utilizate în circuitele de dublare a frecvenței, convertoare DC-AC și în circuitele amplificatoare și generatoare.

Magnetorezistoarele sunt, de asemenea, utilizate ca elemente sensibile ale comutatoarelor fără contact, senzorilor de deplasare liniară, potențiometrelor fără contact și în multe alte domenii ale tehnologiei electronice.

Principalele caracteristici metrologice ale magnetorezistorilor sunt rezistența inițială R0, care variază de la fracțiuni de ohm la zeci de kilo-ohmi și sensibilitatea magnetorezistivă SB=dR/dB. În mod tipic, pentru a caracteriza convertoarele magnetorezistive, sunt utilizate dependențele ∆RB/R0=F(B), unde ∆RB=RB-R0. Coeficientul de temperatură al rezistenței magnetorezistorilor (TCR) depinde de compoziția materialului, de inducția magnetică și de temperatură. Cu cât sensibilitatea magnetorezistorului este mai mare, cu atât TCR-ul său este mai mare. Valorile TCR ale diferitelor tipuri de magnetorezistoare au limite de 0,0002-0,012 K-1.

Ohoho, iată-mă modificări ale senzorilor Hall joystick-ul tău - Trustmaster TopGun Afterburner II. În ciuda faptului că „Runet” are deja experiență, vă voi spune încă o dată ce și cum să faceți :)


Practic, totul despre vom vorbi Mai jos se aplică aproape oricărui joystick, nu doar celui experimental.


Istoria problemei

Dacă cineva este în rezervor, atunci voi explica: aproape toate joystick-urile, în special cele din anii precedenți, au fost realizate pe baza rezistențelor de tăiere, care, datorită lor caracteristici de proiectareși cu atât mai mult atunci când este folosit în mod activ, joystick-ul a devenit rapid inutilizabil și a devenit incomod să zburați cu avionul, pur și simplu nu a respectat RUS. Și apoi a fost inventat să se folosească senzori Hall în loc de rezistențe mecanice. Au apărut modele industriale, dar sunt foarte puține. Și apoi meșterii au început să transforme joystick-urile în senzori Hall cu propriile mâini. Iar acești senzori diferă favorabil de rezistențele mecanice prin faptul că nu au aceleași părți mecanice și nu defectează din aceleași motive pentru că funcționează într-un câmp magnetic, ca să spunem așa. Senzorul magnetoelectric Hall și-a primit numele de la E. Hall, un fizician american care a descoperit un important fenomen galvanomagnetic în 1879. Dacă un semiconductor prin care curge curentul (de-a lungul) este expus unui câmp magnetic, atunci apare în el o diferență de potențial transversală (Hall emf). Cu alte cuvinte, senzorul modifică rezistența în funcție de direcția și mărimea câmpului magnetic. Acesta este ceea ce vom folosi.

Merge

Pentru toate modificările vom avea nevoie de:

  1. Doi senzori Hall SS495(A) sau SS496(A)
  2. Doi magneți de neodim
  3. Două șuruburi mici autofiletante
  4. Cablaj pentru lipire
  5. Adeziv topitor la cald
Va trebui să cumpărați senzori, nu mi-am putut da seama de unde să-i iau. L-am cumpărat (nu o reclamă!). Puteți obține magneții de la o unitate CD sau DVD inutilă de la unitatea de control al capului, sunt doar doi sau îi puteți cumpăra, se vând și în magazinele de radio, mă costă 12 ruble.

Deci, mai întâi trebuie să pregătiți joystick-ul. Va trebui să scoateți rezistențele și să le tăiați elementele de fixare. Pentru a face acest lucru, deșurubați capacul de prindere al arcului de la RUS (se va mișca liber, acest lucru va face mai convenabil să răsuciți totul în mâinile voastre), deșurubați cele 4 șuruburi care fixează întreaga unitate, deslipiți firele de la rezistențe și scoateți singuri rezistențele. De asemenea, tăiați locurile în care sunt atașate rezistențele; acestea nu vor mai fi necesare și, de asemenea, vor interfera cu instalarea senzorilor și a magneților.



Asigurați-vă că, înainte de a dezlipi firele de la rezistențe, aflați unde au putere și unde este firul de semnal (o). Am folosit imaginea din dreapta ca ghid și s-a dovedit a fi corectă. Dar nu trebuie să ai încredere în el și să verifici singur: atingeți firul expus cu o sondă multimetru, care se află în cablul care conectează joystick-ul la conector USB - acesta este cazul, iar cu o altă sondă atingem orice bornă extremă a rezistențelor, dacă arată +5 V sau doar 5 V (bine, poate puțin mai puțin), atunci ați găsit firul de alimentare și dacă este în jur de 0V, atunci acesta este contactul carcasei (-). Al treilea contact rămas al rezistenței va fi cel de semnal.

Odată ce v-ați dat seama ce fire sunt care, este timpul să lipiți senzorii de sală. Lipiți firul de semnal la contactul de semnal al senzorului, dar alimentați senzorul puțin diferit. Puteți tăia firele care au alimentat rezistențele din locurile lor


și utilizați pentru a alimenta senzorul prin lipirea acestora la pinii USB+ și USB- indicați

Acum este timpul să verifici. Lansați programul JoyTester, conectați joystick-ul la computer și, aducând magneții la senzori, priviți graficul din program. Dacă răspunde la mișcările tale ale magneților în raport cu senzorii, atunci ai lipit totul corect și funcționează.

Magneți. S-a întâmplat să nu am unități vechi de CD/DVD, iar când le-am cumpărat am primit magneți rotunzi, dar asta nu este mare lucru. Le-am atașat la șuruburi mici autofiletante (direct pe marginea laterală a capacului), după ce le-am scurtat anterior. A fost necesar să le scurtați, altfel s-ar înșuruba prea adânc și s-ar atinge de componentele în mișcare din mecanismul RUS. Am mușcat excesul de la șuruburi cu niște simple din metal, lovindu-le cu un ciocan. În plus, puteți arunca lipici topit la cald în orificiul din ax unde veți înșuruba șuruburile, deoarece... ai mei stăteau puțin acolo. În cazul magneților dreptunghiulari, este mai bine să îi atașați la „planul principal” al capacului, iar cei rotunzi - la capătul capacului (în cazul meu). După ce înșurubați șuruburile, înșurubați capacul clemei cu arc RUS până la capăt, astfel încât RUS-ul să fie cât mai vertical posibil.


Apoi, trebuie să porniți JoyTester și să conectați joystick-ul la computer, să începeți să aduceți senzorii la magneți și să întoarceți RUS-ul, uitându-vă la grafic. Dacă graficul arată abaterile corecte, de ex. mutați RUS la dreapta - graficul se târăște spre dreapta - grozav! Dacă apare o inversare, rotiți magnetul la 180 de grade. Aici trebuie să faceți doar două lucruri importante: aliniați mai mult sau mai puțin magneții coaxial cu RUS-ul vertical și găsiți distanța optimă dintre senzor și magnet (aceasta este de aproximativ 1,5 - 2 mm). Veți obține un rezultat optim dacă abaterile RUS pe tot parcursul dau aceeași abatere a graficului pe tot parcursul. Acest lucru este ideal. Dar, în realitate, programul poate întârzia puțin sau poate depăși granița. De îndată ce găsiți distanța, lipiți senzorul Hall pe corpul unității de înclinare RUS folosind lipici fierbinte, în timp ce acesta se răcește, puteți avea timp să corectați senzorul. Dacă l-ați lipit brusc fără succes, adezivul termofuzibil se desprinde ușor (deși se ține singur, astfel încât „niciodată viața” să nu cadă). Există o singură subtilitate - centrul corpului senzorului trebuie să fie ușor decalat față de centrul magnetului pentru a crește cursa magnetului în raport cu senzorul.

Nu are rost să calibrezi până nu ești albastru la față, pentru că... Există un mic truc în acest joystick. De fiecare dată când îl porniți, controlerul joystick-ului însuși calibrează sistemul pe baza semnalului senzorului și setează axele la „zero”, dar cât de mult se vor abate acestea depinde de dvs. (vezi mai sus).

Asta e tot! Am agățat magneții, am lipit senzorii, i-am calibrat - putem duce la cer! În ultimă instanță, orice simulator de zbor are o setare software pentru axe, unde le puteți regla în funcție de situație.


Orez. 1. Diagrame de conectare a magnetoresistoarelor la sursa de alimentare și sarcină, a - single cu Rн; b - diferential (semi punte); c - diferenţial la circuitul de punte; g - puntea magnetoresistorului.

Pentru a compensa instabilitatea termică a unui singur magnetoresistor, puteți utiliza un termistor special selectat (conform TKS), care este pornit în locul rezistenței de sarcină Rн (Fig. 1a).
Cele mai bune rezultate sunt obținute prin utilizarea magnetoresistoarelor diferențiale (Fig. 1b, c) și a punților de magnetoresistori (Fig. 1d).
Pentru amplificarea și procesarea primară a semnalului „înlăturat” de la magnetorezistor, diverse circuite electronice, realizate pe tranzistoare (Fig. 2.) sau circuite integrate (Fig. 3, 4). În fig. Figura 2.a prezintă o diagramă a treptei de intrare a unui dispozitiv magnetoelectronic realizat pe un magnetoresistor.



Orez. 2. Scheme de conectare a unui magnetoresistor la o cascadă de tranzistori.

Când magnetoresistorul R1 este expus unui câmp magnetic extern, semnalul de la ieșirea lanțului R1 - R2 se modifică proporțional cu modificarea intensității câmpului magnetic și în secțiunea liniară a caracteristicii de intrare a tranzistorului VT1. Modul de funcționare al tranzistorului este stabilit de rezistența R2. Acest circuit folosește un tranzistor cu cel mai mare coeficient de transfer de curent static posibil (mai mult de 200).
Circuitul (Fig. 2b) este completat cu o treaptă cheie pe tranzistorul VT2, scufundat în releul K1.
Pentru a amplifica semnalul magnetorezistorilor atunci când se creează dispozitive magnetoelectronice moderne, este cel mai recomandabil să se utilizeze amplificatoare operaționale IC conectate conform unui circuit convertor rezistență-tensiune (RPV).
Ca parte a dispozitivelor magnetoelectronice extrem de sensibile, cea mai eficientă este utilizarea amplificatoarelor de instrumente integrate cu zgomot redus, cum ar fi AMP-04 și AMP-01 (Analog Devices) sau INA118P (BurrBrown).
Creșterea stabilității termice a dispozitivelor magnetoelectronice este asigurată prin utilizarea circuitelor speciale de control termic și a alimentării de la o sursă de curent alternativ.
În fig. Figura 3a prezintă, ca exemplu, circuitele de alimentare cu energie și de stabilizare termică pentru modul de funcționare al unui magnetorezistor cu peliculă subțire de tip GMR Sat. În acest caz, semnalul poate fi amplificat de un amplificator, al cărui circuit este prezentat în Fig. 3b.



Orez. 3. Circuite de alimentare cu energie și stabilizare termică pentru modul unui magnetorezistor cu peliculă subțire tip GMR C6 folosind: a - un pozistor; b - amplificator de semnal.

Cu o valoare a rezistenței R6 = 5K, câștigul unui astfel de circuit este de aproximativ 18.
În fig. 4 și 5 oferă cele mai simple diagrame pentru conectarea magnetorezistoarelor la amplificatoare operaționale și instrumentale.



Orez. 4. Circuit de amplificare a semnalului unei punți magnetorezistoare cu peliculă subțire, recomandat de Siemens A.G.


Orez. 5. Circuit de conectare pentru un magnetoresistor diferențial „monolitic”, recomandat de Siemens A.G.

În fig. Figura 5 prezintă o diagramă pentru conectarea unui magnetoresistor „monolitic” diferențial, proiectat să funcționeze într-un dispozitiv pentru controlul vitezei de rotație a unei roți dințate.
În fig. Figura 6 prezintă o schemă de circuit pentru conectarea unui magnetorezistor cu peliculă subțire de tip KMZ10, destinat înregistrării câmpurilor magnetice slabe.



Orez. 6. Circuit de conectare pentru un magnetorezistor cu peliculă subțire tip KMZ10, conceput pentru înregistrarea câmpurilor magnetice slabe.

Diagrama prezentată în Fig. 6 oferă următoarele caracteristici:

    compensarea derivei sensibilității în funcție de temperatură printr-o buclă de feedback, care include un termistor tip KTY 83-110;

    reglarea polarizării utilizând rezistența R8;

    reglarea sensibilității circuitului folosind rezistența multi-turn R4.

Diagrama prezentată în Fig. 7, poate fi folosit atât în ​​mod liniar (DA1 funcționează ca amplificator de tensiune), cât și în mod „digital” (DA1 este folosit ca comparator). Modurile de funcționare sunt setate prin tăierea rezistențelor R1 și R2.



Fig. 7. Schema de conectare a podului magnetoresistor cu peliculă subțire NMC1001, recomandată de Honeywell.

MAGNETOREZISTURI

Scopul muncii: Să se familiarizeze cu principiile fizice de funcționare, tehnologia de fabricație, proiectarea și utilizarea magnetorezistorilor, pentru a explora principalele caracteristici și parametri ai acestora

Magnetorezistoare (MR) Acestea sunt componente electronice a căror acțiune se bazează pe o modificare a rezistenței electrice a unui semiconductor (metal) atunci când este expus la un câmp magnetic. MR sunt utilizați ca senzori magnetici de tensiune și curent electric, viteză și sens de rotație, în dispozitive de citire a informațiilor în computere, în motoare de supape, contoare de câmp magnetic etc. MR oferă aproape ideale mecanice, electrice, termice etc. decuplarea circuitelor de masura si control de obiectele de control. Sunt rapide, sensibile, fiabile, de dimensiuni mici și eficiente din punct de vedere energetic. În prezent sunt cunoscuți magnetorezistori monolitici și film.

Principiul de funcționare al MR monolitice se bazează pe așa-numitul efect magnetorezistiv. După cum se știe, într-o placă semiconductoare prin care curge curent, apare o FEM Hall într-un câmp magnetic (Fig. 8.1.1)

E x = K I B /b,

Unde eu– curent care curge de-a lungul plăcii, B- inducția câmpului magnetic, b-latimea placii in directia perpendiculara pe curent, K=1/ne- coeficientul Hall, eȘi n respectiv sarcina elementară a purtătorilor de curent şi concentrarea acestora.

Când se stabilește echilibrul dinamic între forța Lorentz și forța câmpului electric Hall, purtătorii de sarcină având aceeași viteză v se va deplasa pe traiectorii drepte în direcția curentului electric extern, în timp ce vectorul câmpului electric total este direcționat către vectorul curent prin semiconductor la un anumit unghi. φ. Unghiul Hall este determinat de formula: tg φ = E X / E = u B, Unde tu- mobilitatea purtătorilor de taxe. Pentru câmpuri magnetice mici și, prin urmare, unghiuri Hall mici φ ≈ uB.

Când se stabilește echilibrul dinamic, intensitatea câmpului electric Hall rezultat compensează acțiunea forței Lorentz și, prin urmare, nu există nicio curbură a traiectoriei purtătorilor de sarcină care au aceeași viteză. v. S-ar părea că în acest caz rezistența semiconductorului nu ar trebui să se schimbe sub influența unui câmp magnetic.

În realitate, purtătorii dintr-un semiconductor urmează o distribuție specifică a vitezei. Prin urmare, purtătorii cu o viteză mai mare decât viteza medie și purtătorii cu o viteză mai mică decât media sunt deplasați în diferite puncte de pe fața laterală a plachetei semiconductoare, deoarece sunt supuși unor forțe Lorentz diferite. Astfel, rezistivitatea unui semiconductor într-un câmp magnetic se modifică datorită curburii traiectoriei purtătorilor de sarcină care se deplasează cu o viteză diferită de viteza medie.


Cel mai mare efect magnetorezistiv poate fi obținut într-un semiconductor de o astfel de formă și design încât apariția intensității câmpului electric Hall este dificilă sau chiar imposibilă. Aceste condiții pot fi realizate teoretic într-o placă semiconductoare cu dimensiuni infinit de mari în direcția perpendiculară pe puterea câmpului electric extern. Într-un astfel de semiconductor, nu există o acumulare de purtători de sarcină pe fețele laterale, nu se generează nicio FEM Hall, iar traiectoria sarcinii se abate de la direcția câmpului electric extern în direcția forței Lorentz (Fig. 8.1.2) . Vectorul densității curentului coincide în direcția cu viteza purtătorilor de sarcină și, prin urmare, se dovedește a fi deplasat față de vectorul intensității câmpului electric extern de unghiul Hall. φ . Abaterea traiectoriei purtătorilor de sarcină într-un semiconductor nemărginit este echivalentă cu o scădere a căii libere a purtătorilor de sarcină în direcția câmpului electric cu ,

Aici L 0 este calea liberă a purtătorilor de sarcină în absența unui câmp magnetic, L΄ - proiecția traseului parcurs de purtătorul de sarcină între două ciocniri succesive în prezența unui câmp magnetic, pe direcția câmpului electric extern. La unghiuri Hall mici cos φ pot fi aranjate pe rând

cos φ = 1- φ 2 /2!+…,

Apoi ΔL ≈ L 0 – L 0 + L 0 φ 2 /2, prin urmare ΔL ≈ L 0 φ 2 /2.

Deoarece pe parcursul drumului liber purtătorul de sarcină se deplasează într-un câmp magnetic pe o distanță mai scurtă de-a lungul câmpului electric , atunci aceasta este echivalentă cu o scădere a vitezei de derivă și a mobilității și, prin urmare, a conductivității semiconductorului.Schimbarea relativă a rezistivității în acest caz (ρ – ρ 0)/ρ 0 = ΔL/L 0 = u 2 B 2 /2.

Pentru un cristal semiconductor limitat în dimensiune, următoarea relație este valabilă: Δρ/ρ 0 =С u 2 B 2, Unde CU - coeficient în funcție de forma plachetei semiconductoare.

Recent, filmul MR s-a răspândit, al cărui element sensibil magnetic este un film feromagnetic (un aliaj de nichel cu cobalt sau nichel și fier). Funcționarea filmelor MR se bazează pe efectul magnetorezistiv anizotrop, care constă în faptul că un câmp magnetic extern modifică probabilitatea de împrăștiere a electronilor în direcții diferite într-un material feromagnetic, ceea ce, la rândul său, duce la o modificare a rezistenței electrice.

Magnetorezistoare– acestea sunt rezistențe cu rezistență variabilă, a căror valoare depinde de intensitatea câmpului magnetic aplicat.

Un magnetorezistor este o placă semiconductoare pe suprafața căreia sunt aplicate benzi metalice (Fig. 7.14). Fiecare parte a plachetei semiconductoare dintre cele două benzi metalice este un magnetorezistor separat. Benzile metalice acționează ca șunturi care reduc FEM Hall care apare pe fețele laterale ale plachetei semiconductoare.

Principalul material semiconductor pentru magnetorezistoare este antimoniură de indiu InSb și arseniură de indiu InAs - materiale cu mobilitate mare a electronilor (7,6 m 2 / (V s) și, respectiv, 3,3 m 2 / (V s). Industria autohtonă produce în masă magnetorezistoare de tipurile MR și SM. Caracteristicile lor: rezistență nominală 50...220 Ohm, putere disipată 0,15...0,25 W.

M Diode magnetice(Fig. 7.15, A) sunt diode cu o bază groasă, a căror rezistență crește într-un câmp magnetic transversal ca urmare a scăderii mobilității purtătorilor de sarcină majoritari și minoritari, ca într-un magnetoresistor convențional. O creștere a rezistenței de bază a unei diode cu o bază groasă poate fi asociată și cu o scădere a duratei de viață a purtătorilor minoritari dacă, datorită curburii traiectoriei de mișcare, purtătorii minoritari ajung la suprafața regiunii de bază, unde recombinarea lor. rata este mare. Germaniul sau siliciul monocristalin, care au o mobilitate suficient de mare a purtătorului de sarcină, este de obicei folosit ca material pentru fabricarea magnetodiodelor. Ramurile directe ale caracteristicilor curent-tensiune ale unei magnetodiode cu germaniu în câmpuri magnetice cu inducție magnetică diferită sunt prezentate în Fig. 7.15, b.

Pentru a evalua sensibilitatea unei magnetodiode la un câmp magnetic, prin analogie cu traductoarele Hall, se utilizează sensibilitatea la tensiune, a cărei expresie este dată sub forma

, V/ (TA), (7,29)

unde Δ U– modificarea tensiunii pe magnetodiodă atunci când aceasta este introdusă într-un câmp magnetic, V; eu etc– valoarea curentului direct, A; ÎN– valoarea inducției magnetice, T.

Sensibilitatea la tensiune a magnetodiodelor poate fi semnificativ mai mare decât sensibilitatea la tensiune a traductoarelor Hall fabricate din același material.

M
senzori de ignorare.
Senzorii magnetorezistivi anizotropi (AMR) sunt rezistențe speciale realizate dintr-o peliculă subțire de permalloy plasată pe o placă de siliciu (Figura 7.14). În timpul producției lor, filmul este plasat într-un câmp magnetic puternic pentru a orienta zonele magnetice în aceeași direcție, determinând astfel direcția vectorului de magnetizare. Apoi, atunci când este expus la un câmp magnetic extern perpendicular pe film, vectorul de magnetizare începe să se rotească sau să schimbe unghiul. Aceasta, la rândul său, schimbă rezistența filmului. Convertorul de câmp magnetic este alcătuit din patru magnetoresistori cu peliculă subțire R1- R4 (Fig. 7.16), conectat într-un circuit în punte.

Modificările rezistenței magnetorezistoarelor din brațele adiacente ale circuitului punții au semn opus atunci când sunt expuse la un câmp magnetic de aceeași polaritate (semnul modificării rezistenței din Fig. 7.16 este reprezentat în mod convențional de simbolurile „+” și „ -”). În acest caz, mărimea modificării rezistenței brațelor depinde atât de valoarea și polaritatea inducției câmpului care acționează, cât și de unghiul dintre vectorul de inducție. ÎN iar planul elementului sensibil magnetic. Modificarea rezistenței poate fi detectată prin modificarea tensiunii de ieșire U afară și apoi calculați puterea câmpului magnetic activ. Astfel, traductorul are sensibilitate la coordonate în raport cu două plane reciproc perpendiculare.

Senzorii cu magnetoresistor au dimensiuni miniaturale și sunt plasați pe un substrat cu dimensiuni de aproximativ 5 × 4,5 mm. Sensibilitatea magnetică relativă a senzorilor magnetorezistivi este de 1…27 (μV/V)/(A/m); Tensiunea de alimentare U p = 5...10 V cu un consum de curent de cel mult 10 mA. Astfel de senzori de putere redusă pot fi produși fie separat, fie încorporați în alte produse. Când sunt calibrate corespunzător, busolele electronice cu senzori magnetorezistivi pot atinge o precizie mai mare de un grad. Busolele încorporate în unele receptoare GPS se bazează pe această tehnologie.

Întrebări și exerciții de testare

1. Explicați esența efectului Seebeck.

2. Enumerați componentele termoEMF.

3. Cum funcționează o termopilă?

4. Explicați principiul de funcționare a unei pompe de căldură.

5. Motivele apariției efectului Thomson.

7. Deduceți o expresie pentru emf Hall.

8. Proiectare și parametri principali ai traductorului Hall.

9. Care este sensibilitatea la tensiune a unui traductor Hall?

10. Explicați principiul de funcționare al unui magnetotranzistor bipolar.

11. Care este efectul magnetorezistiv?

12. Ce este unghiul Hall și de ce depinde acesta?

13. Ce design ar trebui să aibă magnetorezistoarele?

14. Ce diode pot fi folosite ca magnetodiode?

Contacte

Neutru 215

Coeficient

Peltier 219

Sala 225

Lorenz, forța 224

Dioda magnetica 231

Magnetorezistor 230

Senzor magnetorezistor 232

Magnetotranzistorul 228

termic 221

Convertor Hall 226

Termopilul 216

ThermoEMF 216

Colțul holului 229

Seebeck 216

Magnetorezistiv 228

Peltier 219

Thomson 222