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1、实验三（实验三（1）霍尔式传感器的特性）霍尔式传感器的特性直流激励（综合性）直流激励（综合性）姓名： 学号： 班级： 实验目的实验目的：了解霍尔式传感器的原理与特性 所需单元及附件：所需单元及附件： 霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、FV 表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。 旋钮初始位置旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置档，直流稳压电源置档，主、副电源关闭。实验原理：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
2、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 I，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。 每个电子受洛仑兹力作用被推向导体的另一侧： 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
3、向两边积累达到动态平衡：霍尔电势：通过（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。代入后：霍尔常数：霍尔灵敏度：实验步骤实验步骤： （）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。 （）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，、r 为电桥单元 的直流电桥平衡网络。图 3-1 霍尔式传感器的特性直流激励 （）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆
4、磁钢上下正中位置。 （）开启主、副电源调整使电压表指示为零。 （）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：实验结果及分析： 1、X(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、作出曲线指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。V/mv由公式可以求出实验三（实验三（2）霍尔式传感器的应用）霍尔式传感器的应用电子秤（综合性）电子秤（综合性）实验目的：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：所需单元及部件： 霍尔
5、片、磁路系统、差动放大器、直流稳压电源、电桥、砝码、FV 表（电压表） 、主、副电源、振动平台。 有关旋钮初始位置有关旋钮初始位置：直流稳压电源，电压表档，主、副电源关闭。 实验步骤：实验步骤： （）开启主、副电源将差动放大器调零，关闭主、副电源。 （）调节测微头脱离平台并远离振动台。 （）按图 3-1 接线，开启主、副电源，将系统调零。 （）差动放大器增益调至最小位置，然后不再改变。 （）在称重平台上放上砝码，填入下表。 实验结果及分析实验结果及分析： 1、W(g)50100150200（未知物体）V(v)0.030.070.100.140.18 2、在平面上放一个未知重量之物，记下表头读数。根据实验结果作出曲线，求得未知重量。x/mmW（g ）V（v）
