khác nhau
3.8: Sự phụ thuộc thế lối ra theo từ trường ngoài một chiều, đo tại các dòng 1, 2, 3 mẢ: (a) Trong thang đo từ trườìĩg lớn,
(b) Trong thang đo từ trường nhỏ Thế lối ra của cảm biến phụ thuộc vào dòng điện được cấp. Đe khảo sát sự phụ thuộc này, chúng tôi đã tiến hành đo thế lối ra của cảm biến theo từ
trường ngoài với các dòng cấp 1 mA, 2 mA, 3 mA các điều kiện khác được giữ nguyên. Ket quả đo được biểu diễn trên hình 3.8.
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 được thể hiện dưới bảng.
Bảng 3.4: Độ biến thiên điện áp và độ nhạy của cảm biến khỉ thay đối dòng cấp Dòng cấp I (mA) Độ lệch thế AV (mV) Độ nhạy s (mV/Oe) 1 3 0,19 2 6 0,21 3 9,1 0,24
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[3]:
T7 AV AV mV = —— + —— cos(2ớ)
2 2 (3.2)
V= AV COS2(0) = I AR COS2(0) (3.3) Neu giả thiết điện trở (AR) không thay đổi trong khoảng dòng khảo sát, thì rõ ràng, thế lối ra (V) của sensor là hàm bậc nhất của cường độ dòng cấp. Ket quả này cho chúng ta một cái nhìn trực quan hơn về mạch cầu Wheatstone có tín hiệu lối ra ít bị ảnh hưởng của nhiễu nhiệt. Điều này tạo ra cơ sở thực tế đế lựa chọn chế độ cấp dòng nếu các cảm biến này được ứng dụng.
Cảm biến chế tạo được có độ nhạy lớn nhất 0,24 mV/Oe, giá trị này tuy còn nhỏ so với hiệu ứng AMR trên mạch cầu Wheatstone đã công bố trên thế giới[8,9] nhưng so với các cảm biến có cùng chức năng dựa trên các cấu trúc phức tạp như Hall, spin - valve[4] thì tín hiệu lớn hơn rất nhiều.
3.3. Kết luận chương 3
Trong chương 3, chúng tôi đã trình bày chi tiết quy trình thực nghiệm chế tạo sensor. Đã chế tạo thành công sensor dạng cầu Wheatstone, thông qua quá trình khảo sát tính chất điện,từ của sensor, chúng tôi thấy rằng: Trong dải từ trường nhỏ (H < 5 Oe), thế ra của sensor là đường tuyến tính theo từ trường ngoài, độ nhạy sensor khá cao.
KÉT LUẬN
Trong thời gian ngắn nghiên cứu đề tài khóa luận tốt nghiệp, đề tài đã thu được một số kết quả sau:
- Đã nghiên cứu được tổng quan về các hiệu ứng từ và điện, nguyên lý và hoạt động của các loại cảm biến từ
- Chế tạo được cảm biến hoạt động dựa trên mạch cầu Wheatstone dựa trên hiệu ứng từ điện trở dị hướng kích thước 4 X 0,45 mm, dày 10 nm
- Khảo sát tín hiệu lối ra của cảm biến theo từ trường ngoài với các dòng khác nhau cho giá trị lớn nhất AV = 9,1 mV, độ nhạy s = 0,24 mV/Oe, tại dòng cấp 3 mA.
- Tín hiệu cảm biến này nhỏ hơn so với hiệu ứng AMR trên mạch cầu Wheatstone đã công bố trên thế giới nhưng so YỚi các cảm biến có cùng chức năng dựa trên các cấu trúc phức tạp như Hall, spin - valve thì tín hiệu lớn hơn rất nhiều.