一、概述
磁場是自然界的重要屬性，也是物理學的重要分支。磁場檢測與磁傳感技術是現代磁學的重要應用和發(fā)展方向。磁敏感功能材料、器件、磁電子技術凝聚著許多近代物理思想與基礎效應。開展對這些物理現象研究、分析、測試，一方面可以探求磁場變化對于各種功能材料內部載流子輸運過程中的相互作用，觀察不同的材料結構、不同的薄膜及器件制備工藝構成的不同的物理效應，另一方面揭示當代磁敏感技術的進展與人們研究該項技術的歷程。
本系列實驗設計了一套綜合性、開放性的磁場特性、磁敏感元件特性、磁傳感器特性、傳感器與自動控制相結合的系列教學演示實驗儀。綜合性體現在實驗內容與知識點的廣泛性，揭示基礎物理原理、微觀機制、結構設計與宏觀特性之間的關聯關系，不同技術領域的內在交叉融通關系；開放性體現在將當代科學研究的磁敏感與磁檢測前沿技術不斷地向基礎教學轉化提供了實驗與研究平臺，為高等教育實現層次化教學提供教學設備，為實驗者交叉學科科技創(chuàng)新奠定實驗基礎，可以不斷豐富充實拓展本實驗的內容。本實驗儀獲得2007年全國物理演示儀器評比二等獎。
本系列實驗儀包含兩臺設備，一臺《磁敏感元件與磁場特性研究綜合實驗儀》，另一臺《磁敏傳感器綜合實驗儀》。實驗內容既有密切關聯，又可以單獨成章，適用于高等院校各專業(yè)的基礎物理實驗、設計性實驗和演示實驗。
《磁敏感元件與磁場特性研究綜合實驗儀》的實驗內容涵蓋了基本電磁場理論、功能敏感材料物理屬性、磁敏系列傳感器的工作原理、信號轉換、檢測與自動控制等多學科知識。主要幫助學生了解磁場特性及測量原理，測量磁敏感元件的靈敏度，并學會磁敏傳感器的工作原理、測量方法及應用。

二、實驗儀器外觀及面板示意圖：
1. 磁場研究可移動亥姆霍茲線圈　        2.磁敏感元件測試臺
3.轉角數字顯示表                       4. 亥姆霍茲磁場研究測試架　 
5. 亥姆霍茲磁場特性研究主機側接線面板  6.強磁電磁鐵測量系統(tǒng)   
7.磁集束特性研究系統(tǒng)，　               8. Ｕ型磁路特性研究系統(tǒng)，
9. Ｅ型磁路特性研究系統(tǒng)，　            10.儀器測試前面板
三、實驗及教學內容的編排
1. 基本磁敏感元件特性的研究實驗
磁敏感元件分為強磁場敏感和弱磁場敏感兩大類。
⑴、 利用本實驗儀電磁鐵產生最高達到5000高斯的強磁場條件下，可以開展
ⅰ）、霍爾效應特性研究：測量霍爾電壓與外加磁場強度、方向、通電電流方向的變化規(guī)律；
ⅱ）、半導體磁敏電阻芯片特性研究：測量半導體磁敏電阻隨外加磁場強度、方向的變化規(guī)律。
ⅲ）、可以用霍爾器件或半導體磁敏電阻芯片對電磁鐵氣隙內磁場分布情況進行研究。
⑵、 利用本實驗儀的亥姆霍茲線圈測試臺，可以開展
?。?、坡莫合金薄膜各向異性磁電阻效應（AMR）磁場強度與磁電阻、飽和磁化時磁場方向與惠斯登橋路輸出特性研究；
ⅱ）、2007年諾貝爾物理學獎巨磁電阻效應的特性研究：
2. 磁路特性的研究實驗：
利用磁敏元件對不同形狀、不同結構磁場進行測量，研究其分布狀態(tài)和特性規(guī)律，實驗內容包括：
⑴、磁集束研究實驗——可提供四種不同形狀和截面積的電磁鐵集束頭，研究截面積對磁場強度的影響；可以對導磁鐵芯上安裝的兩個線圈正結與反向連接，線圈串聯與并聯連接時磁場特性進行研究；可以利用檢出傳感器對不同集束磁軛之間的磁場強度分布進行描述，歸納總結磁場特性規(guī)律。
⑵、U型磁路特性研究——觀察Ｕ型磁路在線圈匝數變化、線圈串聯并聯、直流、交流勵磁中，磁路空氣間隙對其中的磁場強度的影響，并與理論進行對比分析；
⑶、研究E型磁路特性研究——觀察Ｅ型磁路在線圈匝數變化、線圈串聯并聯、直流、交流勵磁中，磁路空氣間隙對其中的磁場強度的影響；觀察磁路截面積與空氣間隙中磁場強度之間的對應關系；觀察主磁路（勵磁磁路）截面積與旁磁路截面積及感應線圈匝數之間的對應關系；與并與理論進行對比分析；
⑷、研究亥姆霍茲線圈磁場分布特性研究——研究匝數及相對距離可變的所產生的軸向與徑向磁場分布特點進行研究，與電磁學理論進行對比。

教學上還可進一步根據不同專業(yè)、不同層次的學生情況，選擇幾種涉及以上磁敏感元件的磁傳感器的應用實例，讓同學們設計出簡易裝置實現磁檢測。
四、技術指標
1.直流穩(wěn)流電源及智能數字式電壓表：直流顯示范圍-1999～9999，交流顯示范圍0～9999。
2.穩(wěn)定型數字電流表：量程0.2－1A。
3. E、U型電磁鐵：間隙均可調節(jié)。
5.待測磁敏感元件：實驗時所加磁場電流一般小于1A（最大電流不得超過2A）。
五、使用注意事項
1． 儀器應預熱5分鐘，待電路接線正確，方可進行實驗。
2． 直流電源用于提供電磁鐵磁場及磁敏感元件工作電流，不能互換。接錯時易將元件損壞。
3． 電磁鐵線圈通電時間不宜過長，否則線圈易發(fā)熱，影響實驗結果。用外接其電流電源時須注意，不得超過2A。