直流激励时接触式霍尔位移传感器特性实验

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1、实验三直流激励时接触式霍尔位移传感器特性实验一、实验目的了解霍尔位移传感器原理与应用。二、基本原理根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB，保持KH、I不变，若霍尔元件在梯度磁场B中运动，且B是线性均匀变化的，则霍尔电势UH也将线性均匀变化，这样就可以进行位移测量。三、需用器件与单元霍尔传感器实验模板、线性霍尔位移传感器、直流电源±4V、电源±15V、测微头、数显单元。四、实验步骤1、将霍尔传感器按图8-1安装。霍尔传感器与实验模板的连接按图8-2进行。①、③为电源±4V（或单元5V），②、④为输出

2、，R1与④之间可暂时不接。图8-1霍尔传感器安装示意图2、开启电源，接入±15V电源，将微测头旋至10mm处，左右移动微测头使霍尔片处在磁钢中间位置，即数显表电压指示最小，拧紧测量架顶部的固定螺钉，接入R1与④之间的连线，调节Rw2使数显表指示为零（数显表置2V档）。图8-2霍尔传感器与实验模板连线图23、旋转微测头，每转动0.5mm记下数字电压表读数，并将读数填入表8-1中，将测微头回到10mm处，反向旋转测微头，重复实验过程，填入表8-1中。一、实验结果分析与处理1、记录数显表数值如下：表3

3、-1：霍尔传感器位移量与输出电压的关系：X（mm）7.07.58.079.09.510.010.511.011.512.012.513.0V（mV）1721361067953270-28-59-92-124-151-1652、由数据绘出霍尔传感器位移量与输出电压特性曲线如下图8-3霍尔传感器位移量与输出电压特性曲线3、（1）计算系统灵敏度：在区间，ΔV=（172-136）+（136-106）++（27-0）/6=172/6=28.67mVΔX=0.5mm灵敏度S=ΔV/ΔX=57.34mV/mm

4、在区间，ΔV=（28-0）+（59-28）+。。。+（165-151）/6=/6=27.5mVΔX=0.5mm灵敏度S=ΔV/ΔX=55.0mV/mm2（2）计算非线性误差：在区间，Δm=（172+136+106+79+53+27+0）/7=81.86mVyFS=172mV非线性误差δf=Δm/yFS×100%=47.59%在区间，Δm=（0+28+59+92+124+151+165）/7=88.43mVyFS=165mV非线性误差δf=Δm/yFS×100%=53.59%一、思考题本实验中霍尔

5、元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化？答：当X变化时，实际上变化的是梯度磁场B，所以霍尔元件位移的线性度实际上反映的是磁场梯度B在空间上的变化。2