霍尔元件灵敏度的报告

霍尔元件灵敏度的报告 霍尔元件灵敏度测定及应用 一 目的 1、 进一步了解霍尔效应； 2、 掌握霍尔元件灵敏度及其特性的测量。 3、 测定电磁铁磁场特性 二 仪器 VAA电压测量双路恒流电源，SH500霍尔效应实验装置，MR-1磁阻效应实H 验装置。 三 原理 1、 霍尔效应及其霍尔灵敏度 将金属片置于磁场中，让磁场垂直通过薄片平面。沿薄片的纵向通以电流，则 在薄片的两侧面会出现微弱的电压。这就是霍尔效应，横向产生的电压叫霍尔电压， 符号V。 H IB, （1） VRHHd-1霍尔系数R=（en）=C；n为薄片中载流子的浓度，e为电子带电量，d 为薄H 片的厚度。 V=KIB （2） HH K——霍尔灵敏度，它示该元件产生霍尔效应的强弱，即在单位磁感应强度H B和单位控制电流I时，产生霍尔电压的大小。 2、 电磁铁气隙的磁场 本实验利用电磁铁装置产生一个已知的磁场 NI,0M （3） B,L2L，1,r ,——真空磁导率；N——励磁线圈的匝数；I——线圈中的励磁电流； 0M L——气隙距离； L——铁芯磁路平均长度；,——铁芯相对磁导率； 12r 本实验,=1500 r 3、 电磁铁气隙中心的磁场系数 VBH （4） R,,IKIIMHCHM R——中心磁场的磁场系数 四 实验步骤 （一） 磁感应强度一定，变化控制电流时霍尔元件灵敏度测定 接好线路，并打开恒流源后面的开关，在一定的I，I值下，调节霍尔元件在气CHM隙里的位置和角度，使霍尔电压V显示的数值最大为止。 H =200mA，依次改变：I=1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00,8.00,9.00,10.00mA，MCH 测量出相应的霍尔电压V的值。 H1、 I2、 利用开关k,k依次改变I与I电流的方向，记录相应的数值。 12MCH 3、 用逐差法处理数据。 （二） 控制电流一定，电磁铁气隙中心磁场系数的测定 1、 连接线路，调节霍尔元件在气隙里处于垂直与中心位置。 2、 I=1.00mA，依次改变I=100，200，300，400，500，600，700，800mA 测CHM 量出对应的霍尔电压V值，并利用开关k,k依次改变I与I电流的方H12MCH 向，记录相应的数值。 3、 用作图法处理数据。 五 1、 尔元件的控制电流I最大不能超过30m A，否则将损坏元件。 CH 2、 尔片很脆，不可受撞击，故实验操作时应小心谨慎，调节时动作应缓慢。 六 数据记录及处理 表一 I=200mA M V\I1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 HCH V2.87 -5.30 8.44 -10.55 14.05 -15.87 19.70 -21.14 25.32 -26.48 H1 V-2.88 5.29 -8.45 10.54 -14.07 15.87 -19.70 21.14 -25.33 26.48 H2 V2.69 -5.65 7.95 -11.23 13.23 -16.88 18.54 -22.48 23.85 -28.14 H3 V-2.70 5.64 -7.96 11.23 -13.24 16.89 -18.54 22.49 -23.87 28.14 H4 2.78 5.47 8.20 10.89 13.65 16.38 19.12 21.81 24.59 27.31 V H I -VIVCH CHHmHn V,VVV HHHmHn 1.00 2.78 6.00 16.38 13.60 13.64 2.00 5.47 7.00 19.12 13.65 3.00 8.20 8.00 21.81 13.61 4.00 10.89 9.00 24.59 13.70 5.00 13.65 10.00 27.31 13.66 N=1500; L-7-2=3.00mm; L=287mm; µ=1500; µ=4π×10N?A 12r0 S=0.0362; C=1.65; S?C=0.06; 55 无坏值 ,,,,0,,0.118,B L2，L1,r ,V,,,,23.1mv/mA,T ,,,,, 22,,,,,m0.0522u,S，,2,,0.0362，,2,,0.055mv v,,,,33,,,, m,0.05u,2,2,0.041 ,33 2222uu0.0550.041,,,,,,,,vI,,，,，,1.0% ,,,,,,,,,13.645.00v,,,,,,,,u,,,,,23.1，1.0%,0.3mv/mA,T ,, ，，,,,,u,23.1,0.3mv/mA,, ,,,E=1.0% 表二 I=1.00mA CH V\I100 200 300 400 500 600 700 800 HM V1.48 -2.60 4.05 -5.19 6.62 -7.74 9.15 -10.24 H1 V-1.48 2.58 -4.05 5.18 -6.62 7.74 -9.15 10.23 H2 V1.26 -2.78 3.90 -5.36 6.47 -7.91 9.01 -10.42 H3 V-1.26 2.76 -3.90 5.35 -6.47 7.91 -9.01 10.42 H4 1.37 2.68 3.98 5.27 6.54 7.82 9.08 10.33 V H K=21.53mv/mA*T H 作图法 I100 200 300 400 500 600 700 800 M V1.37 2.68 3.98 5.27 6.54 7.82 9.08 10.33 H ,V10.00,2.10,,,0.0127mv/mA ,,770,150, ,V,0.0127,4,R,,,,5.90，10T/mA ,,,,,21.53，1.00,,CHM 0.1u,2u,2，,0.041mv ,VV123 5u,2u,2，,4.08mA ,,,,13 2222u,0.0414.08,,,,,,,,,4,V,,,,，,，,8.4，10,0.09% ,,,,,,,,RV,,,7.90620,,,,,,,, ,4u,,,R,0.006，10 RR ,4R,R,u,(5.90,0.01)，10(,/mA) R E=0.09% R =200mA M V\I 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 HCH表三 IV 8.35 -16.50 -24.67 33.65 41.94 -49.55 -57.64 H1 V -8.33 16.45 24.62 -33.64 -41.90 49.54 57.58 H2 V 8.13 -16.67 -25.11 33.00 41.06 -50.49 -58.71 H3 V -8.11 16.62 25.05 -33.00 -41.05 50.48 58.67 H4 8.23 16.56 24.86 33.32 41.49 50.02 58.15 V H V\I 4.00 4.50 5.00 5.50 6.00 6.50 7.00 HCH V 67.31 75.54 -82.48 -90.46 100.78 109.11 -115.02 H1 V -67.35 -75.54 82.47 90.47 -100.83 -109.12 115.12 H2 V 66.12 74.05 -84.12 -92.33 98.94 106.98 -117.51 H3 V -66.17 -74.04 84.11 92.26 -98.99 -106.99 117.44 H4 66.74 74.79 83.30 91.38 99.88 108.05 116.30 V H I -VIVCH CHHmHn V,VVV HHHmHn 0.50 8.23 4.00 66.74 58.51 58.25 1.00 16.62 4.50 74.79 58.17 1.50 24.86 5.00 83.30 58.44 2.00 33.32 5.50 91.38 58.06 2.50 41.49 6.00 99.88 58.39 3.00 50.02 6.50 108.05 58.03 3.50 58.15 7.00 116.30 58.15 N=1500; L-7-2=4.00mm; L=269mm; µ=1500; µ=4π×10N?A 12r0S=0.179; C=1.80; S?C=0.33; 55 无坏值 ,,,,0,,0.0902, BL2，L1,r ,V,,,,184.5mv/mA,T ,,,,, 22,,,,,m0.0522u,S，,2,,0.179，,2,,0.184mv v,,,,33,,,, ,m0.05u,2,2,0.041 ,33 2222uu0.1840.041,,,,,,,,vI,,，,，,1.3% ,,,,,,,,v,58.253.50,,,,,,,, u,,,,,184.5，1.3%,3mv/mA,T,, ，，,,,,u,184,3mv/mA,, ,,,E=1.3% 表四 I=1.00mA CH V\I100 200 300 400 500 600 700 800 HM V-8.21 16.62 -24.42 32.93 -40.83 49.29 -57.19 65.61 H1 V8.19 -16.63 24.39 -32.92 40.80 -49.31 57.17 -65.62 H2 V-8.47 16.33 -24.78 32.67 -41.18 49.09 -57.59 65.41 H3 V8.45 -16.34 24.75 -32.69 41.19 -49.12 57.57 -65.46 H4 8.33 16.48 24.58 32.80 41.00 41.00 57.38 65.52 V H K=182.5mv/mA*T H 作图法 I100 200 300 400 500 600 700 800 M V8.33 16.48 24.58 32.80 41.00 49.20 57.38 65.52 H ,V65.0,10.0,,,0.0821mv/mA ,,790,120, ,V,0.0821,4,R,,,,4.500，10T/mA ,,,,,182.5，1.00,,CHM 1u,2u,2，,0.41mv ,VV123 5u,2u,2，,4.1mA ,,,,13 2222u,0.0414.1,,,,,,,,V,,,,,，,，,1.0% ,,,,,,,,RV,,,55.0670,,,,,,,, ,4u,,,R,0.05，10 RR ,4R,R,u,(4.50,0.05)，10(,/mA) R E=1.0% R