实验三_霍尔传感器试验报告

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1、实验三（1）霍尔式传感器的特性一直流激励（综合性）姓名：学号：班级：实验目的：了解霍尔式传感器的原理与特性所需单元及附件：霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F/V表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置20V档，直流稳压电源置2V档，主、副电源关闭。实验原理：霍尔传感器属于磁敏元件，磁敏元件也是基于磁电转换原理，磁敏传感器是把磁学物理量转换成电信号。随着半导体技术的发展，磁敏元件得到应用和发展，广泛用于自动控制、信息传递、电磁场、生物医学等方面的电磁、压力、加速度、振动测量。特点：结构简单、体积小、动态特性

2、好、寿命长。随着半导体技术的发展，人们发现半导体材料的霍尔效应非常明显，并且体积小有利于集成化。霍尔传感器是基于霍尔效应把一个导体（半导体薄片）两端通以电流T,在垂直方向施加磁感强度B的磁场，在薄片的另外两侧会产一个与控制电流I和磁场强度B的乘积成比例的电动势U或通电的导体（半导体）放在磁场中，电流I与磁场B方向垂直，在导体另外两侧会产生感应电动势。在磁场作用下导体中的自由电子做定向运动o每个电子受洛仑兹力作用被推向导体的另-•侧:Fl—evB霍尔电场作用于电子的力:霍尔电场:当两作用力相等时电荷不再向两边积累达到动态平衡:®=传■必〃二幺〃霍尔电势:UH=vBb通

3、过(半)导体薄片的电流I与下列因素有关：载流子浓度n,电子运动速度v,导体薄片横截面积b*d,e为电子电荷量。I二—nevbd代入后:UH=vBb=-—=Rh—neddRh崔尔常数:1—=PUne霍尔灵敏度:实验步骤:(1)了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号。霍尔片安装在实验仪的振动圆盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔传感器。(2)开启主、副电源将差动放大器调零后，增益置最小，关闭主电源，根据图3-1接线，W1.r为电桥单元的直流电桥平衡网络。+2V-2V图3-1霍尔式传感器的特性一直流激励(3)装好测微头

4、，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。(4)开启主、副电源调整W1使电压表指示为零。(5)上下旋动测微头，记下电压表的读数，建议每0.1mm读一个数，将读数填入表中。实验结果及分析：1、V/mvx/mmX(mm)6.06.16.26.3V(V)0.340,.320.250.18X(mm)6.46,56.66.7V(v)0.130.060.00-0.012、作出V—X曲线指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。rh公式ci可以求出实验三(2)霍尔式传感器的应用一电子秤(综合性)实验目的：了解霍尔式传感器在静态测量中的应用。所需单元及部件：霍尔片

5、、磁路系统、差动放大器、直流稳压电源、电桥、磁码、F/V表(电压表)、主、副电源、振动平台。有关旋钮初始位置：直流稳压电源2V,电压表2V档，主、副电源关闭。实验步骤：(1)开启主、副电源将差动放大器调零，关闭主、副电源。(2)调节测微头脱离平台并远离振动台。(3)按图3-1接线，开启主、副电源，将系统调零。(4)差动放大器增益调至最小位置，然后不再改变。(5)在称重平台上放上舷码，填入下表。实验结果及分析：W(g)50100150200(未知物体)V(v)0.030.070.100.140.182、在平面上放一个未知重量之物，记下表头读数。根据实验结果作出V—W曲

6、线，求得未知重量。AV(v)W(g)