cấp khác nhau
Thế lối ra của cảm biến phụ thuộc vào dòng điện đƣợc cấp. Để khảo sát sự phụ thuộc này, chúng tôi đã tiến hành đo thế lối ra của cảm biến theo từ trƣờng ngoài với các dòng cấp 1mA, 2mA, 3mA các điều kiện khác đƣợc giữ nguyên.Kết quả đo đƣợc biểu diễn trên hình 3.8.
Hình 3.8. Sự phụ thuộc thế lối ra theo từ trường ngoài một chiều, đo tại các dòng 1, 2, 3mA: (trái) Trong thang đo từ trường lớn, (phải) Trong thang đo từ trường nhỏ.
Từ đồ thị trên hình 3.8, ta thấy độ lệch thế và độ nhạy của cảm biến tăng khi dòng cấp tăng. Kết quả đƣợc thể hiện dƣới bảng 3.4:
33
Bảng 3.4. Độ lệch thế và độ nhạy của cảm biến tại các dòng cấp 1, 2, 3 mA
Từ bảng số liệu ta thấy, độ lệch thế tăng tuyến tính theo dòng điện. Sự phụ thuộc tuyến tính này thực ra hoàn toàn có thể suy luận từ lý thuyết. Theo công thức tín hiệu lối ra của sensor phụ thuộc vào dòng điện:
V 2V 2V cos(2)
(3.2) V = ΔV cos2(θ) = I R cos2(θ)
Nếu giả thiết điện trở (R) không thay đổi trong khoảng dòng khảo sát, thì rõ ràng, thế lối ra (V) của cảm biến là hàm bậc nhất của cƣờng độ dòng cấp. Kết quả này cho chúng ta một cái nhìn trực quan hơn về mạch cầu Wheatstone có tín hiệu lối ra ít bị ảnh hƣởng của nhiễu nhiệt. Điều này tạo ra cơ sở thực tế để lựa chọn chế độ cấp dòng nếu các cảm biến này đƣợc ứng dụng.
Cảm biến chế tạo đƣợc có độ nhạy lớn nhất 0,32 mV/Oe, giá trị này tuy còn nhỏ so với hiệu ứng AMR trên mạch cầu Wheatstone đã công bố trên thế giới nhƣng so với các cảm biến có cùng chức năng dựa trên các cấu trúc phức tạp nhƣ Hall, van-spin thì tín hiệu lớn hơn rất nhiều.
Dòng cấp I (mA) Độ lệch thế ∆V (mV) Độ nhạy S (mV/Oe) 1 3,25 0,26 2 6.5 0,29 3 9,8 0,32
34
KẾT LUẬN
Trong thời gian ngắn nghiên cứu đề tài khóa luận tốt nghiệp, đề tài đã thu đƣợc một số kết quả sau:
- Đã nghiên cứu đƣợc tổng quan về các hiệu ứng từ và điện, nguyên lý và hoạt động của các loại cảm biến từ
- Chế tạo đƣợc cảm biến hoạt động dựa trên mạch cầu Wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hƣớng kích thƣớc 4,0 x 0,3 mm, dày 15nm
- Khảo sát tín hiệu lối ra của cảm biến theo từ trƣờng ngoài với các dòng khác nhau cho giá trị lớn nhất ∆V = 9,8mV, độ nhạy S = 0,32 mV/Oe, tại dòng cấp 3mA
- Tín hiệu cảm biến này nhỏ hơn so với hiệu ứng AMR trên mạch cầu Wheatstone đã công bố trên thế giới nhƣng so với các cảm biến có cùng chức năng dựa trên các cấu trúc phức tạp nhƣ Hall, van-spin thì tín hiệu lớn hơn rất nhiều.
35
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Hữu Đức (2008), Vật liệu từ cấu trúc nano và điện tử học spin, NXB ĐHQG Hà Nội.
2. Nguyễn Phú Thùy (2003), Vật lý các hiện tượng từ, NXB ĐHQG Hà Nội.
Tiếng Anh
3. Bui Dinh Tu, Le Viet Cuong, Tran Quang Hung, Do Thi Huong Giang, Tran Mau Danh, Nguyen Huu Duc, and CheolGiKim, Optimization of spin- valve structure NiFe/Cu/NiFe/IrMn for planar Hall effect based biochips.
4. Second Editon, D. Jiles (1998), Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, Ames Laboratory, US Department of Energy, Great Britain by St Edumundsbury Press, Suffolk UK.
5.W.O.Henry (1998), Noise reduction techniques in electronic systems, Second edition, John Wiley & Sons, New York, Inc.
6. Http://en.wikipedia.org/wiki/Bridge_circuit//.
7. Http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/do-luc-va-ung-suat-chuong-2.375058.html//. 8. Http://vi.wikipedia.org/wiki/Từ_điện_trở_dị_hƣớng
