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熱門(mén)關(guān)鍵詞:
角度傳感器

四探針電阻測量?jì)x

    環(huán)境溫度:5—+40oC;
    環(huán)境相對濕度:80%以下;
    供電電源:220±22V 50±1.5Hz;
    不應受到劇烈震動(dòng)和機械沖擊;
    空氣中不應含有足以腐蝕儀器的灰塵和雜質(zhì);
    不應受強的電磁場(chǎng)干擾;
    通風(fēng)條件良好。
    訂購熱線(xiàn):010-62332738

    主要技術(shù)指標

      SB100A型磁性薄膜磁電阻率測量?jì)x是由本公司與北京科技大學(xué)應用科學(xué)學(xué)院物理系共同構思,并由本公司設計和制作。其有SB118型精密電壓電流源,SB119型直流穩壓電源,PZ158A型直流電壓表以及SB120四探針亥姆霍茲線(xiàn)圈測試平臺四臺儀器構成??捎糜诟咝5奈锢斫逃龑?shí)驗。

      通過(guò)本測試儀可以進(jìn)一步了解磁性薄膜材料和磁電子學(xué)的一些基本概念和知識,了解目前廣泛應用的多類(lèi)磁電阻的基本概念以及用四探針?lè )▽Υ判员∧る娮韬碗娮杪蔬M(jìn)行測試及研究。由于本產(chǎn)品為組合式構思,因此為儀表的多用途以及靈活性提供了方便。

    技術(shù)數據

    四探針電阻測量?jì)x  1、使用條件:

      (1)環(huán)境溫度:5—+40ºC;
      (2)環(huán)境相對濕度:80%以下;
      (3)供電電源:220±22V50±1.5Hz;
      (4)不應受到劇烈震動(dòng)和機械沖擊;
      (5)空氣中不應含有足以腐蝕儀器的灰塵和雜質(zhì);
      (6)不應受強的電磁場(chǎng)干擾;
      (7)通風(fēng)條件良好。

      2、SB118型精密直流電壓電流源(詳見(jiàn)該產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū))

      (1)直流電壓源:輸出電壓范圍0~50V分20mV、200mV、2V、20V、50V五檔,每檔輸出電壓可連續調節,最高分辨力為1µV,基本誤差為0.1%。

      (2)直流電流源:輸出電流范圍0~200mA分20µA、200µA、2mA、20mA、200mA五檔,每檔輸出電流可連續調節,最高分辨力為1nA,基本誤差為0.03%。

      3、SB119型直流穩壓電源(詳見(jiàn)該產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū))

      (1)輸出電壓范圍:0-60V連續可調,基本誤差為0.1%

      (2)額定負載電流為5A,最大為6A

      4、PZ158A型數字電壓表(詳見(jiàn)該產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū))

      可測量0~1000V直流電壓具有200mV、2V、20V、200V、1000V五檔量程,最高分辨力為0.1µV,基本誤差為0.003%。

      5、SB120四探針測試平臺(詳見(jiàn)該產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū))

     

      為磁性薄膜樣品,利用四探針測量方式測量其磁電阻和電阻率以及對磁電阻效應進(jìn)行研究,提供了方便。

      結構示意圖見(jiàn)下圖

      圖中:左下為SB119;左中為SB118;左上為PZ158A;右方為SB120。

      使用方法

      預熱:打開(kāi)SB118電流源、SD119穩壓電源和PZ158A電壓表的電源開(kāi)關(guān),使儀器預熱30分鐘。

      調整樣品小平臺:在實(shí)驗前應調整樣品小平臺的高低(可用軸套固定高低位置),使樣品小平臺恰在兩個(gè)亥姆霍茲線(xiàn)圈中心,以保證樣品處于均勻磁場(chǎng)中。

      放置被測樣品:首先擰動(dòng)四探針支架上的銅螺柱,松開(kāi)四探針與小平臺的接觸,將樣品放置于小平臺上,然后再擰動(dòng)銅螺柱,使四探針的所有針尖同樣品薄膜有良好的接觸即可。

      注意事項

      在擰動(dòng)四探針架上的銅螺柱時(shí),用手扶住四探針架,不要讓四探針在樣品表面滑動(dòng),以免探針的針尖滑傷薄膜。

      在擰動(dòng)四探針支架上的銅螺柱時(shí),不要擰得過(guò)緊,以免四探針的針尖嚴重刺傷樣品薄膜,只要四探針的所有針尖同樣品薄膜有良好的接觸即可。

      聯(lián)機

      將四探針的四個(gè)接線(xiàn)端子,分別正確地接入相應的位置,即接線(xiàn)板上最外面的端子,對應于四探針的最外面二根針,應接入SB118電流源的電流輸出孔上,而接線(xiàn)板上內側的二個(gè)端子,對應于四探針的內側的二根針應接在PZ158A電壓表的輸入孔上,再將二只相同類(lèi)型的亥姆霍茲線(xiàn)圈的引出線(xiàn)頭尾相串聯(lián)后接入SB119穩壓電源上。如下圖四探針?lè )y量鐵磁金屬薄膜電阻率的原理圖。

      注意:在聯(lián)接SB118電流源前,應先將其電流輸出調節到零,在聯(lián)接SB119電壓源時(shí)也將電壓輸出調至零,PZ158A可選擇在0.2V或2V量程。

     

    四探針電阻測量?jì)x

      四探針測量鐵磁薄膜磁電阻原理圖

      測量

      使用SB118電流源部分,選擇合適的電流輸出量程,以及適當調節電流(粗調及細調),在樣品上施加一個(gè)與磁場(chǎng)平行的恒定電流,即調節SB119的輸出,使磁場(chǎng)從零慢慢增大,可以在PZ158A上測量出樣品在不同磁場(chǎng)下的電壓值,直到磁電阻不再增加(即達到飽和為止):再將磁場(chǎng)慢慢降為零,再測量不同磁場(chǎng)下對應的電壓值。然后,可讓磁場(chǎng)反向,重復以上操作。最后還可在樣品上施加一個(gè)與磁場(chǎng)有一定角度如垂直的恒定電流,重復以上操作。

      注意

      在切換電流量程時(shí),應先將電流輸出調至近零,以免造成電流對樣品的沖擊。

      在選擇電流時(shí),對某些樣品,最大的電流值對應的電壓值一般不超過(guò)5mV,流過(guò)樣品薄膜的電流太大,導致樣品發(fā)熱,從而影響測量。

      在某一電流值下,測量電壓時(shí),可分別測量正反向電壓。(通過(guò)接下電流源的正向或反向按鍵來(lái)實(shí)現),再取其大小的平均值。

      調換被測樣品時(shí),一定要把SB118電流源的電流調為零

      在調節SB119時(shí),應保證磁場(chǎng)線(xiàn)圈電流調節的單調性。

      計算

      根據樣品在不同電流(I)下的電壓值(V)計算出該樣品的電阻值及電阻率,例如某一種磁性薄膜樣品,在薄膜的面積為無(wú)限大或遠大于四探針中相鄰探針間距的時(shí)候,金屬薄膜的電阻率ρF可以由以下式算出。

    四探針電阻測量?jì)x


      式中:d為樣品薄膜的膜厚,I是流經(jīng)薄膜的電流即SB118輸出的電流,V是電流流過(guò)薄膜樣品時(shí)產(chǎn)生的電壓即PZ158A上顯示的電壓。

      在將測量時(shí)所提供給亥姆霍茲線(xiàn)圈電流換算為相應的磁場(chǎng)數據后就可以分別將磁場(chǎng)與電流平行以及磁場(chǎng)與電流垂直時(shí)測得的電壓隨磁場(chǎng)的變化值計算出磁性薄膜樣品在不同磁場(chǎng)下的電阻及電阻率。并也可畫(huà)出各隨磁場(chǎng)變化的曲線(xiàn)。(參見(jiàn)參考資料)

      擴展使用:由于本儀器采用的為組合式構思,因此每臺儀器都具有其獨立性,故可方便地使每臺儀器能實(shí)現多種用途。

      例:PZ158A本身就是一臺6½位的高精度電壓表,可用于多個(gè)領(lǐng)域。SB118既可作為一臺可調的電壓源輸出,又可作為一臺可調的恒流源輸出。SB119可單獨作為一臺穩壓電源用。

      成套性

      隨同每臺產(chǎn)品一起供應的技術(shù)文件有:

      (1)使用說(shuō)明書(shū)1份;(2)產(chǎn)品合格證1份。

      2、本產(chǎn)品由以下4臺產(chǎn)品組成:

      (1)SB118型精密直流電壓電流源1臺;(2)PZ158A型直流數字電壓表1臺;

      (3)SB120/1四探針樣品平臺1臺;(4)SB119型直流穩壓電源1臺。

      保管及使用期限

      儀器應存放在環(huán)境溫度為5—40ºC,相對濕度80%以下,在空氣中不含以引起腐蝕的氣體或有害雜質(zhì)。

      在用戶(hù)遵守保管、安裝、運輸和使用規則的條件下,從制造廠(chǎng)發(fā)貨日期起12個(gè)月內,產(chǎn)品因制造質(zhì)量不良而發(fā)生損壞或不能正常工作時(shí),制造廠(chǎng)應負責免費為用戶(hù)修理產(chǎn)品或更換零件。

     

     

     

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