霍尔位置传感器测 杨氏模量
霍尔位置传感器测 杨氏模量
【实验目的】 1.熟悉霍尔位置传感器的特性； 2.弯曲法测量黄铜的杨氏模量； 3.测黄铜杨氏模量的同时，对霍尔位置传感器 定标； 4.用霍尔位置传感器测量可锻铸铁的杨氏模量
【实验目的】 1．熟悉霍尔位置传感器的特性； 2．弯曲法测量黄铜的杨氏模量； 3．测黄铜杨氏模量的同时，对霍尔位置传感器 定标； 4．用霍尔位置传感器测量可锻铸铁的杨氏模量
【实验装置】 1.霍尔位置传感器测杨氏模量装置一台 ● （1)读数显微镜 ● 型号 JC-10 型 ● 放大倍数 20 分度值 0.01mm 测量范围 0~6mm (2)砝码 10.0g8块、 20.0g2块 ● (3)95型集成霍尔位置传感器 ● （4)样品（铜板和冷扎板） ●2.霍尔位置传感器输出信号测量仪（放大倍数3--5倍）一台 (包括直流数字电压表)
⚫ 1．霍尔位置传感器测杨氏模量装置一台 ⚫ （1）读数显微镜 ⚫ 型号 型 ⚫ 放大倍数 20 ⚫ 分度值 ⚫ 测量范围 ⚫ （2）砝码 8块、 2块 ⚫ （3）95型集成霍尔位置传感器 ⚫ （4）样品（铜板和冷扎板） ⚫ 2．霍尔位置传感器输出信号测量仪（放大倍数3---5倍）一台 （包括直流数字电压表）。 【实验装置】 JC −10 0.01mm 0～6mm 10.0g 20.0g
【实验原理】 1.霍尔位置传感器 霍尔元件置于磁感应强度为的磁场中，在垂直于磁场方向通以电1 流 则与这二者相垂直的方向上将产生霍尔电势差 Un=K.I.B (1) (1)式种为元件的霍尔灵敏度。如果保持霍尔元件的电流澈，不变， 而使其在一个均匀梯度的磁场中移动时，则输出的霍尔电势差变化量为： AU, (2) dB (2)式中Z为位移量，此式说明若记为常数时，△U,与△2成正比 为实现均匀梯度的磁场，可以如图1所示，两 块相同的磁铁（磁铁截面积及表面磁感应强度 相同)相对放置，即N极与N极相对，两磁铁之 间留一等间距间隙，霍尔元件平行于磁铁放在 out ■■■■■ 该间隙的中轴上。间隙大小要根据测量范围和 测量灵敏度要求而定，间隙越小，磁场梯度就 越大，灵敏度就越高。磁铁截面要远大于霍尔 元件，以尽可能的减小边缘效应影响，提高测 图1 量精确度
而使其在一个均匀梯度的磁场中移动时，则输出的霍尔电势差变化量为： （2） （2）式中 为位移量，此式说明若 为常数时, 与 成正比 1.霍尔位置传感器 霍尔元件置于磁感应强度为 的磁场中，在垂直于磁场方向通以电 流 则与这二者相垂直的方向上将产生霍尔电势差 （1） （1）式中 为元件的霍尔灵敏度。如果保持霍尔元件的电流, 不变， 【实验原理】 I UH I Z dZ dB U K I H = Z UH Z B I UH = K I B K dZ dB 为实现均匀梯度的磁场，可以如图1所示，两 块相同的磁铁（磁铁截面积及表面磁感应强度 相同）相对放置，即N极与N极相对，两磁铁之 间留一等间距间隙，霍尔元件平行于磁铁放在 该间隙的中轴上。间隙大小要根据测量范围和 测量灵敏度要求而定，间隙越小，磁场梯度就 越大，灵敏度就越高。磁铁截面要远大于霍尔 元件，以尽可能的减小边缘效应影响，提高测 量精确度
2.杨氏模量 杨氏模量测定仪主体装置如图2所示，在横梁弯曲的情况下，杨氏模量Y 可以用下式表示： d3.Mg Y= 4a3.b.△Z (3) 其中：d为两刀口之间的距离，M为所加砝码的质量，a为梁的厚度，b为梁的 宽度，△Z为梁中心由于外力作用而下降的距离，g为重力加速度。 1.铜刀口上的基线 2.读数显微镜 3.刀口 4.横梁 5.铜杠杆（顶端装有型集 成霍尔传感器) 6.磁铁盒 7.磁铁（极相对放置) 8调节架 9砝码盘 图2
2．杨氏模量 杨氏模量测定仪主体装置如图2所示,在横梁弯曲的情况下，杨氏模量 可以用下式表示： (3) Y a b Z d Mg Y = 3 3 4 其中：d为两刀口之间的距离，M为所加砝码的质量，a为梁的厚度，b为梁的 宽度， Z 为梁中心由于外力作用而下降的距离，g为重力加速度。 1.铜刀口上的基线 2.读数显微镜 3.刀口 4.横梁 5.铜杠杆（顶端装有型集 成霍尔传感器） 6.磁铁盒 7.磁铁（极相对放置） 8.调节架 9砝码盘