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巨磁電阻范文1

【關鍵詞】巨磁電阻 電功率 傳感器

1 實驗原理、實驗材料和實驗方法

1.1 實驗原理

1.1.1 電流的測量

開環式GMR電流傳感器通過直接測量長直導線上電流產生的磁場來測量電流。電流方向與傳感器的敏感軸方向正交，電流產生的磁場方向與敏感軸方向平行。假設流經導線的電流為I，傳感器距離導線的距離為d。當電流變化時，磁場隨之變化，GMR的電阻也發生變化，利用電橋結構將電阻的變化輸出為一個電壓信號。由于GMR電阻和磁場之間具有線性變化規律，輸出的電壓正比于被測電流，從而實現電流信號的測量功能。如圖1所示。

巨磁電阻傳感器采用惠斯登電橋結構，由四只相同的巨磁電阻組成，其中和受外磁場作用時電阻增大，而和電阻減小。圖2為電流傳感器常用的電橋結構。

一般情況下，GMR電橋的輸入電阻可視為恒定，輸出信號正比于被測電流與電橋輸入電壓的乘積。輸入電壓恒定時，GMR傳感器為電流傳感器。

因為變化的電流周圍產生變化的磁場，當被測電流為I時，對應產生的磁場為B，巨磁電阻受到磁場作用電阻發生變化，平衡電橋結構被破壞，將電阻的變化輸出為差分電壓信號，若巨磁電阻工作在線性區，測得磁場B與電壓信號呈線性關系，即B正比于。

GMR功率傳感器的設計，如圖3所示。

將GMR傳感器放置在導線上方的某個位置，使傳感器敏感方向與導線產生的磁場方向一致，調節電流大小，以改變磁場大小，進而與傳感器輸出建立關系。

1.1.2 電壓的測量

負載電壓為了簡便測量使用萬用表進行測量，U=U負載。

1.1.3 電功率的測量

由上述方法測得電流和電壓值，利用單片機處理傳感器輸出電壓，得到待測電流值，根據進行運算，并通過LCD屏顯示電功率P，則電功率P為

1.2 實驗器材

（1）NVEAA002e多層膜巨磁電阻傳感器，工作電壓0-5V；

（2）HMC1021Z各向異性巨磁電阻傳感器，工作電壓0-5V；

（3）100Ω電阻，作為外電路負載；

（4）萬用表，直接測量負載電壓值；

（5）LCD顯示屏；

（6）單片機；

（7）多孔板，漆包，導線若干。

1.3 實驗方法

1.3.1 電流強度I的測量

GMR傳感器通過負載兩端電壓供電，在電壓輸出端輸出差分電壓信號。由磁場大小可計算得電流為

（1）

1.3.2 電壓U的測量

為了簡便測量方法，電壓的測量采用直接測量法，即使用萬用表測量電壓值。

1.3.3 電功率P的測量

（見圖4）電壓輸入采用電阻分壓，電流輸入中電阻和電位器的選擇類似于電壓輸入電路，模擬乘法器采用的是AD633，帶寬為1MHz，輸入范圍為0-10V，為濾除模擬乘法器輸出中的交流成份，設計了濾波電路，以便于數字式表頭顯示。

2 實驗結果與分析

2.1 各向異性傳感器對電功率的測量

根據實驗原理，利用各向異性傳感器制作了電功率測量計，并對待測電流進行測量，實驗測量圖如附圖1。由表1數據擬合可得y = 0.2324x+6.9365，R2=0.9476，待測電流與輸出電壓基本吻合線性關系，如圖8所示。

由以上圖5我們可以看出，各向異性傳感器的圖線剛開始線性很好，最后一段圖線線性也很好，只是中間有一段區域線性很差，通過查閱資料，我們得知各向異性傳感器芯片在磁場較大時靈敏度會降低，于是我們就此通過改變實驗中線圈的匝數來減小實驗磁場的大小，重新進行實驗，實驗結果有表2，由表2數據可得擬合圖線：y = 0.6692x+0.5470得到的新圖線如圖9所示。

由新圖6 可知減小磁場后圖線的線性度明顯更好了，所以我們可以得出結論：之前各向異性傳感器圖線線性度之所以呈“好-差-好”的特點，是因為測定后面的曲線時由于電流過大、線圈過多導致實驗中的磁場過大，使芯片的靈敏度降低，導致后面圖線的線性度與之前測量圖線的線性度有偏差，所以才出現了中間線性度很差的一段曲線。

2.2 多層膜傳感器對電功率的測量

根據實驗原理，利用多層膜傳感器制作了電功率測量計，并對待測電流進行測量，實驗結果如表3所示，由表3數據擬合可得y= 0.0746x+6.4158，R2=0.969，待測電流與輸出電壓完全吻合線性關系，如圖7所示。（線圈繞匝板匝數與各向異性傳感器第二次實驗的時候相同）

由上面實驗可知：多層膜傳感器得到的圖線線性程度遠遠強于各向異性傳感器，并且多層膜傳感器的線性區域更大，在線圈繞匝板相同的情況下，多層膜傳感器測得的電壓值遠大于各向異性傳感器，便于單片機的采集處理，所以我們這個實驗選擇多層膜傳感器。

由于本實驗是控制變量實驗，前后實驗控制的變量是芯片，實驗測量圖如附圖2所示。

2.3 多層膜電功率計的定標

由上述測得待測電流與輸出電壓的關系，可知y= 0.0746x + 6.4158，利用單片機對輸出電壓進行處理。

實驗過程中的實際效果如圖8所示，圖中紅黑插頭為從儀器中接入的電流。

在以往的實驗中，外接電路一般會對實驗結果有影響，在這里我們也要討論一下外接單片機是否會對實驗結果有一定影響。

首先我們將單片機接入電腦，連接外電路，進行實驗，分別記錄有無單片機的情況下，功率計的顯示讀數。實驗結果記錄如下表4，表5所示。

為了探究外接單片機是否對實驗結果有影響，我們分別做出了使用單片機和不使用單片機所得電流與輸出電壓的關系圖，并進行了擬合：

由上圖9我們可以看出兩條擬合直線（poly c與poly d）幾乎完全重合，我們先算一下該實驗的誤差：

η=Σ

所得結果為0.56%，則在誤差允許的范圍內可以認為外接單片機對該實驗結果無影響。

3 結語

巨磁電阻材料本身具有下列特性：其阻值可以隨外界磁場的改變而變化，通過控制阻值的變化可以間接地控制其它的電學量并將其應用于日常生活中。巨磁電阻的應用前景十分地廣泛：在磁場方面，巨磁電阻傳感器具有較寬的磁場測量范圍，較高的響應頻率和靈敏度以及較強的溫度適應性，在磁場線性測量領域具有較為明顯的優勢。巨磁電阻位移傳感器具有高靈敏度和高線性度，在不同環境溫度下，輸出電壓與位移具有良好的線性關系，說明其溫度穩定性好，應用前景比一般傳感器也更為廣泛。另外，巨磁電阻傳感器用于轉速測量具有測量精度高、頻率范圍寬、無需溫度補償等特點。

參考文獻：

[1]何金良，嵇士杰，劉俊等.基于巨磁電阻效應的電流傳感器技術及在智能電網中的應用前景[J].電網技術，2011，35（5）：8-14.

[2]石海平，馮潔，陳翔等.巨磁電阻傳感器對鐵磁流體的動態檢測[J].儀器儀表學報，2011，32（5）：1033-1037.

[3]錢政. 巨磁電阻效應的研究與應用[J].傳感技術學報，2003，12（4）：516-520.

巨磁電阻范文2

關鍵詞：開關磁阻電機；轉矩脈動；控制技術

引言

開關磁阻電機（Switched Reluctance Motor，簡稱SRM）憑借結構簡單、效率高、調速性能好等優點得到了國內外的廣泛關注。然而，電機獨特的雙凸極結構及磁路的高度飽和造成開關磁阻電機調速系統（Switched Reluctance Drive，簡稱SRD）存在嚴重的轉矩脈動問題，制約了SRM的進一步推廣與應用，因此，減小或抑制電機轉矩脈動對于優化電機動態性能有很重要實踐意義。國內外對轉矩脈動及抑制方法進行研究，并根據不同的角度提出不同的方案，主要分為兩類：一是優化電機結構，如調整SRM定、轉子極弧可以有效地減小SRM的轉矩脈動；二是采用合適的控制策略，對于給定電機來說，電機結構參數是固定不變的，以電機控制的角度入手，對它的控制策略進行深入細致的研究。本文以電機設計與控制分析SRM轉矩脈動減小的方法，對國內外學者的研究概況進行總結，簡要分析各種方案的原理優缺點。

1 轉矩脈動產生原因

電機結構決定它的優化方法，SRM獨特的雙凸極結構以及它開關形式的供電電源使它存在很多缺陷：一、定子齒、轉子齒疊加產生磁通引起電流非線性變化；二、電機轉子轉矩由脈沖轉矩疊加而成，不是一個恒定值。由此得知，開關磁阻電機存在轉矩脈動，尤其是低速運行階段，轉矩脈動更加突出。因此，最大限度的減小轉矩脈動成為SRM優化設計的重要內容。

2 優化電機結構

影響開關磁阻電機的結構參數包括定子結構與尺寸、轉子結構與尺寸、極弧長度以及鐵心長度等等。而定轉子的結構與尺寸對轉矩脈動及噪聲有重要影響。總結國內外研究成果，我們主要從優化定子結構與尺寸、優化轉子結構與尺寸及優化極弧等方面來優化電機。

定子外徑、軛及定子齒和槽的形狀等參數對SRM轉矩脈動都有重要影響，滿足電機尺寸設計要求和約束條件下，優化電機性能通過提高輸出轉矩，減小轉矩脈動并對定子外徑進行優化。

轉子外徑轉矩脈動影響與定子相比恰好相反，轉子外徑與轉矩脈動成正比。在定子外徑不變的情況下，增加轉子外徑，可能會造成繞組截面積減小，引起繞組峰值降低，所以轉子外徑要選擇適當，不宜過大。

使用仿真軟件對電機進行優化，當前比較流行的電機仿真軟件是Ansoft，首先根據SRM的參數在AnsoftRMxprt生成二維或三維幾何模型，然后利用Ansoft的接口⒓負文P偷既Maxwell2D或Maxwell3D，在利用瞬時模塊進行有限元計算。利用軟件可以定義外加電路特點，建立了SRM外加電路模型，與電機模型構成完整的系統進行仿真。使得仿真結果更加接近實際情況，精確分析電機運行性能。

3 抑制轉矩脈動控制策略

3.1 傳統控制策略

傳統的控制策略有電流斬波控制與角度位置控制兩類。電流斬波又可分為單幅值斬波與雙幅值斬波。電流斬波降低了轉矩脈動，但同時給電機控制帶來了不利影響，并且僅適用于電機低速階段角度位置控制通過調節導通角實現電機優化控制，適用高于基速階段。角度位置控制通過控制電機開通角與關斷角達到控制電流目的，沒有直接對轉矩進行控制，對于相間轉矩的平滑過渡問題也沒有涉及，因此，兩種控制對于減少轉矩脈動效果并不明顯。

3.2 轉矩分配函數法

轉矩分配函數以合成瞬時轉矩恒定為目標。通過轉矩分配函數（TSF）分配電機各相在不同位置的期望轉矩，并通過滯環控制或PWM控制使得合成瞬時轉矩跟蹤位置閉環或者速度閉環控制器的指令轉矩，通過控制轉矩變化率實現均衡換相，達到減少轉矩脈動的目的。

轉矩分配函數雖然避免了電流峰值，抑制過大轉矩脈動的產生，但是它的控制方案需要控制換相區的兩相，占用資源較多，轉矩分配函數的選取是優化控制的關鍵。

3.3 迭代學習控制

迭代學習控制嚴格來說屬于智能控制的一種，而智能控制在數學本質上屬于非線性控制，迭代學習算法簡單，電機控制器不需要辨識系統參數，特別適用于非線性、強耦合場合。電機轉矩與電流、角度關系密切。如果電機施加電流不均勻時，隨著電機轉動，角度的不斷改變，電機轉矩脈動明顯加大。若將電流跟蹤轉角進行變化，則可能減小轉矩脈動。迭代學習便是根據轉子當前位置相電流和電機轉矩，調整下一周期電機相應位置的電流給定值，補償轉矩，減小轉矩脈動。迭代學習控制雖然效果明顯，但對于電機實時性要求特別高，同時，受迭代周期的限制。

4 結束語

轉矩脈動過大限制開關磁阻電機的發展與應用，雖然線性控制、非線性控制及智能控制在抑制轉矩脈動方面取得了不錯的成果，但還遠遠不夠，隨著科技的不斷發展，綜合各種控制理論研究出新型的控制策略并結合電機結構抑制轉矩脈動是我們的奮斗目標。

參考文獻

[1]詹瓊華.開關磁阻電動機[M].武漢：華中理工大學出版社，1991.

巨磁電阻范文3

在小鼠的胚胎干細胞上通過基因同源重組的辦法進行基因修飾，也就是把胚胎干細胞中的靶向基因加以修飾，然后把修飾后的胚胎干細胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合體小鼠。它們的體內同時存在被修飾過的基因和未被修飾的基因，因而有可能會生出基因完全被修飾過的小鼠。由此可以認識高級哺乳動物的許多基因在生命和生理活動中到底扮演什么角色。

比如，通過基因研究已經知道了囊性纖維變性等疾病的原理，也就為包括藥物和基因治療提供了基礎。而基因打靶的探索也幾乎為未來所有疾病的治療奠定了基礎。有道是飽漢不知餓漢饑，健康者不知患病者苦。解除了病魔折磨的人是最能體會到幸福的。

物理獎授予的是法國的阿爾貝?費爾和德國的彼得?格林貝格爾，因為他們發現了巨磁電阻效應。這一發現能讓更大范圍的人享受到快樂和便捷，因為在IT時代相當多的人都會分享巨磁電阻效應帶來的實惠。巨磁電阻效應是指一個微弱的磁場變化可以在巨磁電阻系統中產生很大的電阻變化，因而有助于讀取頭從硬盤中讀取大量的數據。

根據巨磁電阻效應原理制成讀取器，可以將細小的磁場變化轉換成不同的電阻，使讀取器產生不同的電流，讓讀取器更為靈敏，就能讀取更多的信息。因此，今天的硬盤才會越來越小，而存儲的信息卻越來越多。這完全是基于巨磁電阻效應研制的讀取器的功勞。

今天，我們每個人在使用電腦時，正在享用費爾和格林貝格爾發明的巨磁電阻效應帶來的實惠，至少我們可以比過去花費更少的錢而使用容量更大的硬盤，享受更小更易于攜帶的筆記本電腦、音樂播放器等等。所以，今年的諾貝爾物理獎也在提醒我們每個使用電腦的人，喝水不忘掘井人。

今年的諾貝爾化學獎授予的是德國的格哈德?埃特爾，以表彰他在“固體表面的化學過程”研究中取得的成果。表面化學更是與人們的生活息息相關，并讓人們時時體會到生活的舒適和生活、工作用品的便宜與好處。正如頒獎理由所說，表面化學對于化學工業而言非常重要，能夠幫助我們理解鐵為什么會生銹、燃料電池和汽車里的催化劑如何工作等等。

巨磁電阻范文4

關鍵詞：電渦流；巨磁電阻；缺陷檢測

無損檢測（Nondestructive Testing，NDT）是采用各種方法，以不破壞被測對象完整性和整體功能為前提，檢測、定位、分類和定量評估完整性而進行的檢測[1]。常用的探傷方法包括渦流探傷、射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等方法[2]。超聲檢測需要耦合劑，較難辨識缺陷性質和種類，需借助一定方法和技術，且難以對多層結構試件內缺陷進行檢測；射線檢測設備復雜、昂貴、便攜性差，對人體有害，檢測成本高；超聲檢測和射線檢測需一定的檢測厚度，對于試件表面淺層距離內的缺陷均難以識別；滲透檢測難于檢測內部缺陷，通常內部帶有支撐結構，且被測試件厚度通常不超過10 mm[3]。

電渦流無損檢測技術相對于其他無損檢測方法，由于其在檢測過程中不需要耦合劑，能夠實現非接觸測量，工藝簡單且成本低，操作容易，檢測過程具有快速性和安全性，設計和實現工業自動化測量較簡單，在導電材料的無損檢測領域有著廣闊的前景[4]。長期以來，國內外學者針對焊接缺陷的電渦流檢測熱點問題開展了大量研究。目前，在焊接過程監測和焊縫裂紋檢測等技術領域，電渦流檢測技術已經實現了初步應用。但是由于焊接缺陷的檢測過程中常常存在結構復雜、干擾量多等因素，導致焊接缺陷的電渦流檢測過程十分困難，因此檢測靈敏度低，檢測可靠性不高。

1 電渦流檢測方案設計

當被測金屬中存在缺陷時，金屬內部原有渦流和磁場的空間分布發生改變，進而通過檢測渦流和磁場分布識別缺陷[5]。巨磁電阻（Giant Magneto Resistance GMR）傳感器的引入提高了低頻激勵條件下的檢測靈敏度，該傳感器利用GMR 效應，指磁場材料的電阻率在外加磁場的作用下產生電阻率變化的現象[6]。由于GMR傳感器還具有敏感軸特性，即與敏感軸平行方向磁場對其輸出影響大，而與敏感軸正交方向磁場對其輸出影響小，基本可忽略不計。根據這一特性，可分別檢測不同方向缺陷磁場強度。在實際檢測中，令GMR敏感軸正交于激勵磁場，因而無缺陷情況下GMR無輸出，而缺陷的存在改變導體內部渦流分布，使得產生敏感軸方向二次磁場，該磁場被GMR獲取并輸出，因而其輸出信號包含缺陷信息。因此，目前常用傳感器檢測方向為水平方向正交于激勵磁場（Hx方向）及豎直方向正交于激勵磁場（Hz方向）兩種。本文設計傳感器檢測方向Hz研究兩方向正交于激勵磁場（Hz方向），設計結構如圖1所示。巨磁電阻水平放置于激勵線圈內部，使其與感生磁場方式垂直，可獲取更多缺陷信息。

2 電渦流檢測理論

麥克斯韋方程組（1-4）是電渦流檢測中，電磁場分析的基礎，利用交變的電場產生交變的磁場，交變磁場分布在被測試件區域，形成感應電磁場，當傳感器探頭接近感應電磁場時，即在探頭上形成交變電場。

H為磁場強度，J為電流面密度，D為導體表面電通量密度，E為電場強度，q為電荷量。式（1）表示全電流方程，表明傳導電流及變化電場均能產生磁場。式（2）為推廣的電磁感應定律，其表明變化磁場亦可產生電場。式（3）為磁通連續性原理，其表明磁力線是無頭無尾的閉合曲線。式（4）為高斯定理，其表明電荷以發散的方式產生電場。麥克斯韋方程組微分形式為：

3 缺陷電磁場機理分析及仿真

建立交流激勵線圈在金屬導體上的電磁場分布的數學模型，分析金屬導體上缺陷有無缺陷時，磁場分布，為下一步GMR傳感器感生電場分析提供理論依據。在分析磁場模型之后，采用Comsol軟件建立電磁場模型如圖2所示。

3.1 無缺陷模型分析

4 GMR傳感器的電渦流檢測技術

GMR傳感器的敏感軸方向平行于圖6所示的y軸方向時，I1、I2都會產生平行于敏感軸方向的磁場分量，同時GMR傳感器芯片在線圈的中心位置，即渦流的中心位置，GMR 傳感器的輸出為渦流I1和I2在GMR傳感器所在位置磁場的疊加。

4.1 磁場分析

4.2 GMR傳感器輸出原理

GMR傳感器電路原理圖如圖8所示，R1、R2、R3、R4配置成惠斯通電橋，R2、R4兩個電阻被屏蔽，當磁場變化是不受影響。R1、R3未被屏蔽，位于外部磁場時，巨磁電阻R1、R3輸出很小，位于缺陷周圍時，R1、R3阻值變化非常大，從而GMR芯片有輸出：Uout=k3By=k3k2I，k3為GMR傳感器的靈敏度系數。

根據法拉第電磁感應原理，當閉合導體回路中的磁通量發生變化時，回路中就會產生相應的感應電動勢及感應電流，GMR傳感器能夠直接對磁場強度進行測量并且轉化成電壓值，所以在電渦流檢測過程中十分方便。使用常規線圈作為檢測傳感器時，根據法拉第定律，線圈的感應電壓為：Vcoil=kc，kc為比例系數。在正弦激勵下，即B=sin（2πft+θ）時：

經過仿真得到GMR傳感器輸出電壓變化如圖9所示，在缺陷的邊緣部分，輸出電壓迅速變化，在遠離缺陷區域，輸出電壓趨于平穩。因此當傳感器以用平掃方式經過缺陷時，輸出電壓信號產生極性、相位、幅值的變化，為電渦流無損檢測的應用研究提供了理論依據。

5 總結與展望

本文從電渦流檢測原理出發，使用交流矩形線圈做激勵，通過對麥克斯韋方程的解析，定量分析了缺陷周圍電磁場的變化，定性得到電磁場變化對GMR傳感器輸出的影響，得出電渦流無損檢測技術的理論可行性。使用Comsol軟件對激勵磁場、被測試件及缺陷信息分別建立模型，對缺陷周圍電磁場及GMR傳感器輸出電壓建模仿真，得出缺陷周圍電磁場傳感器輸出明顯變化，進一步驗證了電渦流無損檢測方法對于金屬導體缺陷檢測的可行性。

本文初步分析了缺陷周圍電磁場變化理論，下一步應從實驗角度設計電渦流無損檢測裝置，采集缺陷數據，并進行分析，定量研究缺陷附近電磁場變化。同時，本文只對缺陷周圍電磁場進行分析，未涉及到缺陷的深度，在這方面應進一步深入研究。另外應深入分析缺陷數據，以求得到更多缺陷信息并定量分析。

參考文獻

[1]林俊明.電磁（渦流）檢測技術在中國[J].無損檢測，2009（B12）：55-56.

[2]王自明.國防科技工業無損檢測人員資格鑒定與認證培訓教材， 編審委員會，無損檢測綜合知識[M].機械工業出版社，2005.

[3]林俊明.電磁無損檢測技術的發展與新成果[J].工程與試驗，2011， 51（1）：1-5+29.

[4]陳德智，趙玉清，盛劍霓，等.基于場量分析的渦流無損檢測技術[J].無損檢測，1999（6）：241-244.

[5]A. Jander， C. Smith， R. Schneider， Magneto resistive sensors for nondestructive evaluation in： Proceedings of the SPIE - The International Society for Optical Engineering， USA， 2005： 1-13.

巨磁電阻范文5

論文摘要：介紹了納米磁性材料的用途,闡述了納米顆粒型、納米微晶型和磁微電子結構材料三大類納米磁性材料的研究和應用現狀。

1引言

磁性材料一直是國民經濟、國防工業的重要支柱與基礎，廣泛地應用于電信、自動控制、通訊、家用電器等領域，在微機、大型計算機中的應用具有重要地位。信息化發展的總趨勢是向小、輕、薄以及多功能方向進展，因而要求磁性材料向高性能、新功能方向發展。納米磁性材料是指材料尺寸限度在納米級，通常在1～100nm的準零維超細微粉，一維超薄膜或二維超細纖維（絲）或由它們組成的固態或液態磁性材料。當傳統固體材料經過科技手段被細化到納米級時，其表面和量子隧道等效應引發的結構和能態的變化，產生了許多獨特的光、電、磁、力學等物理化學特能，有著極高的活性，潛在極大的原能能量，這就是“量變到質變”。納米磁性材料的特殊磁性能主要有：量子尺寸效應、超順磁性、宏觀量子隧道效應、磁有序顆粒的小尺寸效應、特異的表觀磁性等。

2納米磁性材料的研究概況

納米磁性材料根據其結構特征可以分為納米顆粒型、納米微晶型和磁微電子結構材料三大類。

2.1納米顆粒型

磁存儲介質材料：近年來隨著信息量飛速增加，要求記錄介質材料高性能化，特別是記錄高密度化。高記錄密度的記錄介質材料與超微粒有密切的關系。若以超微粒作記錄單元，可使記錄密度大大提高。納米磁性微粒由于尺寸小，具有單磁疇結構，矯頑力很高的特性，用它制作磁記錄材料可以提高信噪比，改善圖像質量。

納米磁記錄介質：如合金磁粉的尺寸在80nm，鋇鐵氧體磁粉的尺寸在40nm，今后進一步提高密度向“量子磁盤”化發展，利用磁納米線的存儲特性，記錄密度達400Gbit/in2，相當于每平方英寸可存儲20萬部紅樓夢小說。

磁性液體：它是由超順磁性的納米微粒包覆了表面活性劑，然后彌漫在基液中而構成。利用磁性液體可以被磁場控制的特性，用環狀永磁體在旋轉軸密封部件產生一環狀的磁場分布，從而可將磁性液體約束在磁場之中而形成磁性液體的“O”形環，且沒有磨損，可以做到長壽命的動態密封。這也是磁性液體較早、較廣泛的應用之一。此外，在電子計算機中為防止塵埃進入硬盤中損壞磁頭與磁盤，在轉軸處也已普遍采用磁性液體的防塵密封。磁性液體還有其他許多用途，如儀器儀表中的阻尼器、無聲快速的磁印刷、磁性液體發電機、醫療中的造影劑等等。

納米磁性藥物：磁性治療技術在國內外的研究領域在拓寬，如治療癌癥，用納米的金屬性磁粉液體注射進人體病變的部位，并用磁體固定在病灶的細胞附近，再用微波輻射金屬加熱法升到一定的溫度，能有效地殺死癌細胞。另外，還可以用磁粉包裹藥物，用磁體固定在病灶附近，這樣能加強藥物治療作用。

電波吸收（隱身）材料：納米粒子對紅外和電磁波有吸收隱身作用。由于納米微粒尺寸遠小于紅外及雷達波波長，因此納米微粒材料對這種波的透過率比常規材料要強得多，這就大大減少波的反射率，使得紅外探測器和雷達接收到的反射信號變得很微弱，從而達到隱身的作用；另一方面，納米微粒材料的比表面積比常規粗粉大3-4個數量級，對紅外光和電磁波的吸收率也比常規材料大得多，這就使得紅外探測器及雷達得到的反射信號強度大大降低，因此很難發現被探測目標，起到了隱身作用。

2.2納米微晶型

納米微晶稀土永磁材料：稀土釹鐵硼磁體的發展突飛猛進，磁體磁性能也在不斷提高，目前燒結釹鐵硼磁體的磁能積達到50MGOe，接近理論值64MGOe，并已進入規模生產。為進一步改善磁性能，目前已經用速凝薄片合金的生產工藝，一般的快淬磁粉晶粒尺寸為20-50nm，如作為粘結釹鐵硼永磁原材料的快淬磁粉。為克服釹鐵硼磁體低的居里溫度，易氧化和比鐵氧體高的成本價格等缺點，目前正在探索新型的稀土永磁材料，如釤鐵氮、釹鐵氮等化合物。另一方面，開發研制復合稀土永磁材料，將軟磁相與永磁相在納米尺寸內進行復合，就可獲得高飽和磁化強度和高矯頑力的新型永磁材料。轉

納米微晶稀土軟磁材料：在1988年，首先發現在鐵基非晶的基體中加入少量的銅和稀土，經適當溫度晶化退火后，獲得一種性能優異的具有超細晶粒（直徑約10nm）軟磁合金，后被稱為納米晶軟磁合金。納米晶磁性材料可開發成各種各樣的磁性器，應用于電力電子技術領域，用作電流互感器、開關電源變壓器、濾波器、漏電保護器、互感器及傳感器等，可取得令人滿意的經濟效益。

2.3磁微電子結構材料

巨磁電阻材料：將納米晶的金屬軟磁顆粒彌散鑲嵌在高電阻非磁性材料中，構成兩相組織的納米顆粒薄膜，這種薄膜最大特點是電阻率高，稱為巨磁電阻效應材料，在100MHz以上的超高頻段顯示出優良的軟磁特性。由于巨磁電阻效應大，可便器件小型化、廉價，可作成各種傳感器件，例如，測量位移、角度，數控機床、汽車測速，旋轉編碼器，微弱磁場探測器（SQUIDS）等

磁性薄膜變壓器：個人電腦和手機的小型化，必須采用高頻開關電源，并且工作頻率越來越高，逐步提高到1～2MHz或更高。要想使高頻開關電源進一步向輕薄小方向發展，立體的三維結構鐵芯已經不能滿足要求，只有向低維的平面結構發展，才能使高度更薄、長度更短、體積更小。對于10～25W小功率開關電源，將采用印刷鐵芯和磁性薄膜鐵芯。幾個微米厚的磁性薄膜，基本上不成形三維立體結構，而是二維平面結構，其物理特性也與原來的立體結構不同，可以獲得前所未有的高性能和綜合性能。

磁光存儲器：當前只讀和一次刻錄式的光盤已經廣泛應用，但是可重復寫、擦的光盤還沒有產業化生產。最具有發展前途的是磁性材料介質的磁光存儲器，其可以像磁盤一樣反復多次地重復記錄。目前大量使用的軟磁盤，由于材料介質和記錄磁頭的局限性，其存儲密度已經達到極限；另外其已經不能滿足信息技術的發展要求，無法在一張盤上存儲更多的圖象和數據。采用磁光盤存儲，就能在一張盤上記錄數千兆字節到數十千兆字節的容量，并且能反復地擦寫使用。

3展望

納米技術是本世紀前20年的主導技術,納米材料是納米技術的核心,是21世紀最有前途的材料,也是納米技術的應用基礎之一。納米科技的發展給傳統磁性產業帶來了跨越式發展的重大機遇和挑戰,納米級磁性材料的開發和研究是磁性材料發展的一個必然方向,但同時也應重視用納米技術改造傳統產業和對現有材料進行納米改性方面的研究,以全面提高企業的技術水平和競爭能力,在世界民族之林樹立中華民族的大旗。

參考文獻

［1］王瑞金.磁流體技術的應用與發展［J］.新技術新工藝,2001,(10):15-18.

［2］許改霞，王平，李蓉等.納米傳感技術及其在生物醫學中的應用［J］.國外醫學生物工程分冊，2002，25（2）：49-54.

巨磁電阻范文6

特征曲線常見的有熱敏電阻的“伏―安”特性曲線，光敏電阻的“電阻―照度”曲線，磁敏電阻的“電阻―磁感應強度”曲線，還有“電阻率―濃度”曲線，等等.它們多為非線性函數.

1.1給出數據，讓考生自己繪出圖線

繪圖時要注意縱、橫軸代表的物理量及其單位，標度、原點的選取，錯誤數據的排查.主要考查學生的繪圖能力.

例1（2009年山東卷）：為了節能和環保，一些公共場所使用光控開關控制照明系統.光控開關可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發生變化的元件（照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為Lx）.某光敏電阻Rp在不同照度下的阻值如表1：

表1照度（Lx）0.20.40.60.81.01.2電阻（kΩ）754028232018①請在給定的坐標系（圖1）中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點.

②如圖2所示，當1、2兩端所加電壓上升至2 V時，控制開關自動啟動照明系統，請利用下列器材設計一個簡單電路.給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至1.0（Lx）時啟動照明系統，在虛線框內完成電路原理圖.（不考慮控制開關對所設計電路的影響）提供的器材如下：

定值電阻：R1=10 kΩ，R2=20 kΩ，R3=40 kΩ（限選其一，并在圖中標出）；光敏電源E（電動勢3 V，內阻不計）；開關S及導線若干.

點評此題是以“研究光敏電阻的阻值隨光照強度變化的規律”為背景，結合數據，繪制圖線，選擇器材，并設計電路.本題坐標系已經建好，考生只需將數據點描繪出來即可，但描點和繪圖時要求考生既要耐心，又要細心.

簡析①描點后的圖線如下圖3所示.光敏電阻值隨光照強度的增加非均勻減小.

②電路圖如圖4所示.照度為1.0 Lx時對應的電阻值為20 kΩ，要使U12=2 V，則定值電阻上的電壓為1 V，由分壓關系知，定值電組應選R1=10 kΩ.

小結如果坐標系既沒有給出原點坐標，又沒有給出標度值，均由考生自己選定，此時有一總的原則：圖線盡量分布在坐標紙的中央區域.

1.2給出圖線與數據，分析應用

要充分研究圖線的數學特點，再結合物理含義，提煉出隱含的信息，才能更準確地作出判斷.考查學生的理解能力，綜合分析能力，獲取新信息的能力.

例2（2008年山東卷）“巨磁電阻”效應已獲諾貝爾獎.材料的電阻隨磁場的增加而增大的現象稱為磁阻效應，利用這種效應可以測量磁感應強度.若圖5為某磁敏電阻在室溫下的“電阻～磁感應強度”特性曲線，其中RB、R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值.為了測量磁感應強度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值RB.請按要求完成下列實驗.

（1）設計一個可以測量磁場中該磁敏電阻值的電路，在圖6的虛線框內畫出實驗電路原理圖（磁敏電阻及所處磁場已給出），待測磁場磁感應強度大小約為0.6～1.0 T，不考慮磁場對電路其它部分的影響.要求誤差較小.提供的器材如下：