Magnitorezistornye konverterek - studopediya
Az ellenállás a vezetőképes csatorna jelenlétében töltéshordozók a két védjegy által adott expressziós
ahol e - a töltés egy elektron; n és un - rendre az átlagos koncentráció és az elektron mobilitás (anion); p és akár - az átlagos koncentráció és a lyuk a mobilitás (kationok); L és S - rendre a hossza és keresztmetszete a vezető csatorna.
Amikor kitéve a csatorna a mágneses mező változik annak elektromos ellenállása, változása miatt a töltéshordozó mobilitást, az átlagos con-központosítás és arányának változtatásával a méretek a vezető csatorna. A magnetorezisztív hatás figyelhető tiszta fémek, félvezetők, és az elektrolitok.
A magnetorezisztív átalakítók magnetoresistors, magnitodiody, bipoláris magnitotranzistorov, galvanomagnitorekombinatsionnye pre-field-alakítás és magnitotriody. Jelenleg létrehozni a mérésére gyakorlati alkalmazása talált magnetoresistors és galvanomagnitorekombinatsionnye átalakítók. Más típusú magnetorezisztív jelátalakító, kivéve magnitodiodov, még a fejlesztési fázisban. Magnitodiody elsősorban a érintés változtatható ellenállás.
Magnetoresistors vannak galvanomagnetic átalakítók (GMP), amely ellenállás változás miatt a mobilitás megváltozását töltéshordozók. Hatása alatt a mágneses mező röppálya lyayutsya SPARK-hordozók, ahol a sebesség azok mozgását abba az irányba, az elektromos mező csökken. Átalakítás egyenlet formájában magnetorezisztor RB =, ahol # 956; - a mobilitás a töltéshordozók; RB = 0 - Accom-tance távadó B = 0; A - magnetorezisztív együttható lóg-on az anyag tulajdonságait és alakja az átalakító; m - 2 kitevőjét a gyenge mágneses mezők (V≤ 0,2 ÷ 0,5 T), melyek uB ≤ 1, és értéke 1, az erős mágneses mezők, amelyek A és B ≥ 1.
Amint az ábrából látható. 9-6, és az átalakítás funkció magnetoresistors van még így egy konstans mágneses mező bármilyen polaritású, így ive újra mennom mágneses mező az ellenállás növekszik. Maximális ellenállás növekmény egy adott értéke a mágneses indukció lép fel, amikor a szög között a mágneses indukció vektor és a tengely irányában magnetorezisztor jelentése 0 vagy 180 °.
Először magnetoresistors készült bizmut (bizmut spirál). Az on-time álló magnetoresistors készült félvezető anyagok Group A III B V -. Indium antimonid (InSb), indium-arzenid (InAs), és mások, amelyekben kifejezett magnetorezisztív hatás miatt a magas mobilitását töltéshordozók.
A magnetorezisztív együttható A alakjától függ a mágneses ellenállás. Minél kisebb a hosszának aránya az ellenállás, hogy a terület a keresztmetszete, annál A. ET-kony ebben a tekintetben optimális tervezése a korong formájú, Corbin (ris.9.30 b)
Egy hátránya magnetoresistors egy Corbino lemezt és rövid szögletes lemezek az alacsony kezdeti ellenállás. Növelése ez az ellenállás magnetoresistors végezzük, mint egy sor rövid félvezető ellenállások sorba kapcsolt vezető réteg (raszterek) (ábra. 9,6). Ez lehetővé teszi, hogy hozzon létre magnetoresistors több kOhm ellenállást, miközben a nagy tényezőjének értéke A.
Nemrégiben, magnetoresistors készült egy eutektikus ötvözet, ahol az eljárás irányított kristályosítási vannak kialakult vékony (d = 1 mm) nikkel antimonid tűk (NiSb), amelyek egyenletesen vannak elrendezve egymással párhuzamosan a parttól 20-400 mikron vastagságú félvezető. Minthogy a vezetőképesség NiSb 2-3 nagyságrenddel nagyobb, mint a InSb, hogy ezek a tűk szolgálnak a magas ellenállású vezető raszter magnetoresistors.
A fő metrológiai jellemzők magnetoresistors kezdeti ellenállás R0. amely abban rejlik, a tartományban frakciók tíz ohmos-ki Looma, magnetorezisztiv érzékenység és sb = dR / dB. Jellemzően, karakter-pálca magnetorezisztív jelátalakító használt függően # 8710; RB / # 8710; R0 = F (B), ahol a # 8710; RB = RB - R0. Ábra. 9.31 ábra egy család ilyen kapcsolatoknak a négy magnetoresistors eltérő ellenállást hossz aránya a terület a keresztmetszete. A legnagyobb érzékenység magnetorezisztor egy Corbino lemezt (4-es görbe). Magnetorezisztor tápáram olyan mágneses mezőben indukciós B1 kell választani sokkal kisebb, mint a kezdeti megengedett áram I0 (B = 0) táblázataiban meghatározott. Megengedett aktuális érték által meghatározott képlettel IB1 IB1 =. A kezdeti áram I0 különböző magnetoresistors közötti tartományban 1-100 mA. Munka magnetoresistors hőmérséklet-tartomány -271 és 327 ° C-on Az üzemeltetés alacsony hőmérsékleten nagyon ígéretesek magnetoresistors indium antimonidból.
Magnetoresistors hőmérsékleti együtthatója ellenállás (TCR) függ az anyag összetételét, a hőmérséklet és a mágneses indukció. Minél nagyobb az érzékenység a magnetorezisztor, annál nagyobb a TCS. TCR értékei különböző típusú magnetoresistors vannak korlátok 0,0002-0,012 K -1.
A frekvencia jellemzőit magnetoresistors interelectrode kapacitások határozzák elsősorban. A Corbino meghajtó frekvencia hiba kisebb, mint a négyszögletes jelátalakítók, amelyek a frekvencia függvényében 0-10 MHz magnetorezisztív érzékenység csökken 5 - 10%.
A magnetorezisztív jelátalakító alkalmazunk érintkezésmentes változtatható ellenállás és feszültségosztók a folyamatosan állítható Division faktor, modulátorok kis DC áramokat és feszültségeket létrehozásához használt teslametrov dolgozni nagyon alacsony hőmérsékleteken és érzékelők mérésére számos nem-elektromos mennyiségek, könnyen átalakítható változást a mágneses indukció, és érintésmentes mérésére áramok [8].
Magnitodiody diódák aszimmetrikusak
p-n átmenetet, ahol hatása alatt a mágneses mező csökkenti a mobilitás és a hordozó sűrűsége, ezáltal növelve az ellenállást a közvetlen átmenetek da és egy adott áram növekedése Pas denie feszültség a p-n átmenet. Jellemzői előállított magnitodiodov látható tabl.9.6. Alkalmas teljesítmény mind táblázatban bemutatott 9.6 diódák 0,2 W szobahőmérsékleten # 920; env = 25 ° C, a megengedett hőmérséklet-tartomány -60 és +85 ° C, a frekvenciatartományban az elektromos és mágneses mezők a 0-1 kHz-es.
Magnitodiodov nyilvánvaló előnye a nagy érzékenységű, de magnitodiodov metrológiai jellemzők, mint például a nem-linearitás és terjedési jellegzetességek, hőmérséklet-érzékenység, nehéz tájékozódás és olyan mágneses mezőben, nehéz őket használni mérési paramétereket a mágneses mezőket. Magnitodiody alkalmazunk érintkezésmentes potenciométerek, kapcsolók és relék.