Như nội dung đã được trình bày trong chương 1, các phần tử van spin hiệu ứng GMR sẽ thay đổi điện trở khi từ trường ngoài thay đổi, điều mà chúng ta mong muốn là tỉ số từ điện trở GMR của các phần tử van-spin càng cao càng tốt. Có nhiều cách để định nghĩa tỉ số từđiện trở GMR của cảm biến chẳng hạn sử dụng các công thức sau:
Thông thường khi ∆ρ/ρ tương đối nhỏ thì sự khác nhau trong các công thức định nghĩa GMR ở trên không đáng kể và sự thay đổi điện trở sẽ liên quan tới giá trịđiện trở khi từ trường bằng không R(H=0). Khi có sự thay đổi lớn thì các định nghĩa trong công thức (3.1) và (3.3) giá trị từ điện trở không bao giờ có thể lớn hơn 100%, trong khi đó với công thức (3.2) có thể có giá trị từ điện trở không xác định, thực tế là khi sử dụng công thức (3.2) đã có giá trị từđiện trở >108 % được công bố bởi [13]. Trong các công thức định nghĩa GMR ở trên thì thông thường được sử dụng là công thức (3.2).
Độ nhạy của một cảm biến là một thông số quan trọng để đánh giá chất lượng của nó [1]. Có nhiều cách để xác định độ nhạy của cảm biến nhưng thông thường người ta sử dụng công thức định nghĩa (3.4).
Trong thực tế do sự phi tuyến của đường đặc tuyến R(H) nên công thức được sử
dụng là (3.5). Để xác định những thông sốđặc trưng cho một cảm biến GMR thì giá trị
của từ trường tới hạn HS cũng là một thông số quan trọng, cách thức xác định giá trị này
được trình bày như trên hình 3.2.1, với HS là giao điểm của tiếp tuyến với đường cong tại điểm làm việc và đường R=RMIN
Từđây ta thấy rằng cần phải xác định các đường đặc trưng cho cảm biến, chẳng hạn như từđường đặc trưng V(H) sẽ suy ra được độ nhạy của cảm biến. Giá trịđộ nhạy sẽđược tính theo công thức (3.5) kết hợp với hình 3.2.1.
Cảm biến trong thiết bị đo áp suất được sử dụng là loại cảm biến van-spin hiệu
ứng GMR, đây là một cảm biến có cấu tạo gồm 4 phần tử vanspin mắc thành mạch cầu Weatstone [15], ưu điểm của cách mắc cầu Weatstone là làm tăng độ nhạy của cảm biến, khi không có từ trường bên ngoài tác động thì cầu cân bằng và không có tín hiệu ra từ cảm biến. Khi có từ trường ngoài tác dụng vào cảm biến thì điện trở của các phần tử van spin thay đổi khác nhau, điều này dẫn đến sự lệch cầu điện trở và tín hiệu ra thay
đổi theo từ trường. Bằng phương pháp thực nghiệm tôi đã tiến hành khảo sát các thông số đặc trưng cho cảm biến đó là sự phụ thuộc của cường độ từ trường để xác định
đường đặc trưng V(H), sự phụ thuộc của tín hiệu ra với khoảng cách từ cảm biến tới nam châm để xác định đường đặc trưng V(d), sự phụ thuộc vào góc của tín hiệu ra để
xác định đặc trưng V(ϕ), sự phụ thuộc vào áp suất để xác định đặc trưng V(p).