霍尔效应与霍尔元件数据处理范例.doc

霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例1霍尔元件的不等位电势差测定（1）表一：霍尔元件不等位电势差与工作电流数据表（）0.000.501.001.502.002.503.000.000.030.060.090.120.150.18（2）在坐标纸上作出不等位电势差与工作电流的关系曲线。图1：不等位电势差与工作电流的关系曲线2励磁电流一定，霍尔元件灵敏度测定（仪器公差取数字仪表显示数据末位的5倍，如霍尔工作电流示值误差：；霍尔电压示值误差：；励磁电流示值误差：） 霍尔电压与霍尔电流关系测试数据表：表二： 霍尔电压与霍尔电流关系数据表格（）,0.250.280.230.22-0.290.260.500.56-0.440.44-0.560.500.750.85-0.670.67-0.850.761.001.12-0.880.88-1.121.001.251.41-1.101.11-1.411.261.501.69-1.321.32-1.681.501.751.97-1.541.54-1.961.752.002.25-1.761.77-2.242.012.252.54-1.971.99-2.522.262.502.82-2.192.21-2.802.512.753.10-2.412.44-3.082.763.003.39-2.632.66-3.363.01 利用逐差法计算霍尔元件灵敏度及其不确定度（）。a）利用逐差法计算的平均值及不确定度估算（该部分逐差法计算可用数据处理软件的逐差法进行计算） 某次测量的标准偏差：，平均值的标准偏差：肖维涅系数，根据肖维涅准则（坏值条件：）检验无坏值出现。不确定度估算：, （） （）b）的不确定度估算（该部分计算也可用数据处理软件的逐差法进行计算） （） （）c）磁感应强度及其不确定度的计算螺线管参数：线圈匝数N=1800匝，有效长度2L181mm，等效半径R21mm （） （）d）霍尔元件灵敏度的计算所以霍尔元件的灵敏度为：,()3霍尔工作电流一定，励磁电流与霍尔电压关系测试 表三：霍尔电压与励磁电流关系测试数据表格()，1000.97-0.250.27-0.960.611501.29-0.540.57-1.260.922001.60-0.840.87-1.571.222501.90-1.141.16-1.861.523002.20-1.431.46-2.151.813502.50-1.731.76-2.462.114002.80-2.022.05-2.762.414503.10-2.332.36-3.062.715003.40-2.622.65-3.363.01 用坐标纸绘制关系曲线.图2：关系曲线（关系曲线，横坐标每格10mA，纵坐标每格0.1mV） 用图解法确定霍尔元件的灵敏度及不确定度（）。a)最佳值及不确定度的确定在图上取两点P1(121,0.74),P2(484,2.91) （取横坐标最小刻度值的一半） （取纵坐标最小刻度值的一半）b）不确定度的确定：c）最佳值及不确定度的计算：斜率为,() 4实验结果（1）励磁电流为零情况下，不等位电势差与霍尔元件工作电流为线性关系曲线，该曲线斜率即为霍尔元件的不等位