霍尔效应测量螺线管磁场-马靖.pptVIP免费

霍尔效应法测量螺线管磁场1、了解集成霍尔传感器的测量磁感应强度的原理和方法。2、学习用螺线管中心点的磁感应强度理论计算值来校准集成霍尔传感器的灵敏度。3、测量螺线管内磁感应强度与位置刻度之间的关系【实验目的】现象——霍尔效应现象——霍尔效应载流半导体薄片载流半导体薄片置于方向垂直于电流的置于方向垂直于电流的磁场磁场中时，在中时，在垂直于垂直于电流和磁场电流和磁场的方向上产生的方向上产生电势差电势差————霍尔电压霍尔电压UUHH..理论分析理论分析磁场中运动载流子受洛伦兹力作用磁场中运动载流子受洛伦兹力作用电荷聚集形成电场电荷聚集形成电场电场力与洛伦兹力电场力与洛伦兹力达到平衡，形成稳达到平衡，形成稳定电压定电压UUHHmAmA--BfSIvBBbdEfmVmVHUvHUeBeb【实验原理】又考虑到又考虑到((nn为载流子浓度为载流子浓度))vSInebdvHUeBeb1SHIBUnedHHSUKIB即：即：KKHH=1/(=1/(nedned))称为霍尔元件的称为霍尔元件的灵敏度灵敏度..IISS为流过霍尔元件的电流，即其工作电流为流过霍尔元件的电流，即其工作电流..【实验原理】令UH＝KB则当系数K能通过某种方法测得时，只要再测得空间各点的UH，则磁场B的分布可求。以有限长螺线管为例，通以电流I时，管中部的磁场：220DLNIB将霍尔传感器探头放在该处，则当调节电流变化ΔI时，相应的磁场变化IDLNB220从而，系数K（霍尔传感器灵敏度）可求得：NDLIUBUK022K值确定后，只需移动霍尔探头测得螺线管内轴线上各点的霍尔电压UH，即可由UH＝KB求得管内轴线上各点的磁场B的分布。螺线管参数L、D、N及常数μ0已知，测得电流变化ΔI时，相应的电压变化ΔU的一组值后，得到ΔU/ΔI,代入上式即可求得K当B=0时，UH≠0实际上由于半导体材料结晶不均匀，各种副效应及各电极不对称等引起的电势差，该电动势U0称为剩余电压。实验中在零磁场时，采用电压补偿法消除剩余电压U0。1K122K【实验仪器】为螺线管提供励磁为螺线管提供励磁电流，产生磁场电流，产生磁场..VV++和和VV--::给霍尔元件给霍尔元件提供工作电提供工作电流流VVoutout和和VV--::输出霍尔电压输出霍尔电压1K12接线时，注意大小头。小头接闸刀开关。2K【实验步骤】【实验步骤】一、测定霍尔传感器灵敏度K：1、接线。将霍尔传感器探头放在螺线管中部；让霍尔传感器处于标准化工作状态：打开双刀开关K2,螺线管不通电，无磁场。单刀...