通过测试自旋阀传感器在沿垂直于敏感轴方向施加偏置磁场条件下的磁场响应曲线,研究了偏置磁场对自旋阀传感器磁滞、非线性度和灵敏度等性能参数的影响。实验结果表明:随着偏置磁场的增加,自旋阀传感器的磁滞、非线性度和灵敏度均减小,并且灵敏度与偏置磁场大小成反比关系。研究结果可为自旋阀传感器的应用提供理论支撑。 偏置磁场对自旋阀传感器性能的影响研究用于产生信号磁场，而另一维则可沿垂直于敏感轴的方向产生偏置磁常利用此设备，测试了自旋阀传感器在不同偏置磁场下的磁场响应曲线，并根据曲线计算出自旋阀传感器的灵敏度(sensitivity)磁滞(hysteresis)和非线性度(un-linearity)等性能参数。图2二维亥姆霍兹线圈图3为自旋阀传感器磁场响应曲线，其中“Forward”代表信号磁场由A向B变化，反之为“Ｒeverse”，Vd为同一信号磁场下，传感器在正、反行程中所对应的输出电压的最大偏差。虚线为上、下两端点(A，B)的连线;ΔV为当信号磁场变化时，传感器输出电压的变化量;ΔH为信号磁场的变化量。本文将以此图为例说明自旋阀传感器灵敏度、磁滞和非线性度等性能参数的定义。图3自旋阀传感器磁场响应曲线示意灵敏度定义为在传感器的线性范围之内的输出电压变化值与信号磁场变化量的比值再除以电源电压即S=ΔVΔH×V(1)式中V为电源电压VCC。磁滞特性反映了传感器在正向(输入量增大)和反向(输入量减小)行程期间，输入—输出特性曲线不一致的程度，可表示为δH=VdVup－Vlow×100%(2)式中Vup为上端点B输出电压;Vlow为下端点A的输出电压。非线性度反映了自旋阀传感器的实际静态特性输出曲线与拟合直线的偏差程度，可表示为δL=VdfVup－Vlow×100%(3)式中Vdf为对于同样的信号磁场，磁场关系-数控液压倒角机气动倒角机价格低电动液压滚圆机倒角机多少钱传感器的实际特性曲线对应的输出电压与拟合直线对应的输出电压的最大偏差;Vup为上端点B输出电压;Vlow为下端点A的输出电压。2数据分析与讨论图4为自旋阀传感器的磁场响应曲线，本文有张家港市泰宇机械有限公司全自动滚圆机采集网络整理 http://www.gunyuanji.com  根据图4(b)可计算出该传感器的磁滞为2．2811%，非线性度为0．7261%，灵敏度为0．973传感器在不同偏置磁场下的磁场响应曲线磁化等引起传感器磁滞因素得到抑制，因此，随着Hb的增加，传感器的磁滞得到了减小［13，14］，同时大约10Oe的偏置磁场即可将自由层磁畴结构基本转变为单畴结构，故偏置磁场超过10Oe后，磁滞随偏置磁场增大而减小的速度减慢。此外，若自由层的磁滞被消除后自旋阀传感器对信号磁场的响应应该是完全线性的［14］，因此，偏置磁场在减小传感器磁滞的同时也将减小非线性度。偏置磁场不仅能减小自旋阀传感器的磁滞和非线性度，还可减小传感器的灵敏度。图7给出了偏置磁场对传感器—灵敏度的影响，实线为通过实验数据拟合得到的曲线，曲线方程为S=0．028829．1+Hb(5)式中Hb为偏置磁场强度。图6自旋阀传感器的磁滞与非线性度与偏置磁场关系对比发现，式(5)中的分子约为12GMＲ%，而分母中的常数项约等于Heff。因此，可将式(5)改写为S=0．028829．1+Hb≈GMＲ%/2Heff+Hb=GMＲ%2×(Heff+Hb)(6)由式(6)可见，自旋阀传感器灵敏度与沿垂直于敏感轴方向施加的偏置磁场大小成反比，这是由于偏置磁场展宽了自旋阀传感器的工作范围。对于自旋阀传感器这类线性传感器，其灵敏度可表示为传感器在工作范围内的“总输出”与“总工作区间”的比值，而理论上自旋阀传感器的“总输出”为GMＲ%，总工作范围为2Heff。偏置磁场的施加可能使自旋阀传感器的工作范围从无偏置磁场时的2Heff增大为有偏置磁场时的2(Heff+Hb)，故在外加偏置磁场的条件下，自旋阀传感器的灵敏度为GMＲ%/2(Heff+Hb)。图7自旋阀传感器的灵敏度—偏置磁场关系3结论利用二维亥姆霍兹线圈磁传感器测试系统研究了沿敏感轴磁场关系-数控液压倒角机气动倒角机价格低电动液压滚圆机倒角机多少钱本文有张家港市泰宇机械有限公司全自动滚圆机采集网络整理 http://www.gunyuanji.com