实验题目霍尔位置传感器测定杨氏模量空问科学与应用物理系2007.12.12
实验题目 霍尔位置传感器测定杨氏模量 • 空间科学与应用物理系 • 2007.12.12
[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。［仪器组成］（1）霍尔位置传感器测杨氏模量装置一台（底座固定箱、读数显微镜、95型集成霍尔位置传感器、磁铁两块等）；（2）霍尔位置传感器输出信号测量仪一台（包括直流数字电压表，米尺、游标卡尺各一）
[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。 [仪器组成] （1）霍尔位置传感器测杨氏模量装置一台（ 底座固定箱、读数显微镜、95型集成霍尔位置 传感器、磁铁两块等）； （2）霍尔位置传感器输出信号测量仪一台（ 包括直流数字电压表，米尺、游标卡尺各一)
[实验原理］（1）霍尔位置传感器霍尔元件置于磁感应强度为B的磁场中，在垂直于磁场方向通以电流1，则与这二者相垂直的方向上将产生霍尔电势莞U=k.I.B(1)（1）式中k为元件的霍尔灵敏度。如果保持霍尔元件的电流I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：(2)dBAUμ =k.I.AB=k.I.AZ = KAZdZdB告为常（2）式中入乙为位移量，此式说明若数时，AU，与AZ成正比
[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，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。 I UH = k I B k I Z dZ dB UH UH Z B Z K Z dZ dB U k I B k I H = = =
P+XXXXX
I B
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，即极与极相对，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。ZN若磁铁间隙内中心截面处的磁out感应强度为零，霍尔元件处于该处时，输出的霍尔电势差应N该为零。图1
若磁铁间隙内中心截面处的磁 感应强度为零，霍尔元件处于 该处时，输出的霍尔电势差应 该为零。 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 极与 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。 N N