实验14霍尔元件灵敏度的报告.doc

实验 19 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方法。3、 测定电磁铁磁场特性二 仪器VAAH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VH。 （1）霍尔系数RH=（en）-1=C；n为薄片中载流子的浓度，e为电子带电量，d 为薄片的厚度。VH=KHIB （2）KH霍尔灵敏度，它表示该元件产生霍尔效应的强弱，即在单位磁感应强度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 （3）m0真空磁导率；N励磁线圈的匝数；IM线圈中的励磁电流；L1气隙距离； L2铁芯磁路平均长度；mr铁芯相对磁导率；本实验mr =15003、 电磁铁气隙中心的磁场系数 （4）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ICH，IM值下，调节霍尔元件在气隙里的位置和角度，使霍尔电压VH显示的数值最大为止。1、 IM=200mA，依次改变：ICH=1.00,2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00,8.00,9.00,10.00mA，测量出相应的霍尔电压VH的值。2、 利用开关k1,k2依次改变IM与ICH电流的方向，记录相应的数值。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、 ICH=1.00mA，依次改变IM=100，200，300，400，500，600，700，800mA 测量出对应的霍尔电压VH值，并利用开关k1,k2依次改变IM与ICH电流的方向，记录相应的数值。3、 用作图法处理数据。五 注意事项1、 尔元件的控制电流ICH最大不能超过30m A，否则将损坏元件。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 IM=200mAVHICH1.002.003.004.005.006.007.008.009.0010.00VH12.87-5.308.44-10.5514.05-15.8719.70-21.1425.32-26.48VH2-2.885.29-8.4510.54-14.0715.87-19.7021.14-25.3326.48VH32.69-5.657.95-11.2313.23-16.8818.54-22.4823.85-28.14VH4-2.705.64-7.9611.23-13.2416.89-18.5422.49-23.8728.142.785.478.2010.8913.6516.3819.1221.8124.5927.31ICHICHVHm-VHn1.002.786.0016.3813.6013.642.005.477.0019.1213.653.008.208.0021.8113.614.0010.899.0024.5913.705.0013.6510.0027.3113.66N=1500; L1=3.00mm; L2=287mm; r=1500; 0=410-7NA-2S=0.0362; C5=1.65; SC5=0.06; 无坏值E=1.0%表二 ICH=1.00mAVHIM100200300400500600700800VH11.48-2.604.05-5.196.62-7.749.15-10.24VH2-1.482.58-4.055.18-6.627.74-9.1510.23VH31.26-2.783.90-5.366.47-7.919.01-10.42VH4-1.262.76-3.905.35-6.477.91-9.0110.421.372.683.985.276.547.829.0810.33KH=21.53mv/mA*T作图法IM100200300400500600700800VH1.372.683.985.276.547.829.0810.33ER=0.09%表三 IM=200mAVHICH0.501.001.502.002.503.003.50VH18.35-16.50-24.6733.6541.94-49.55-57.64VH2-8.3316.4524.62-33.64-41.9049.5457.58VH38.13-16.67-25.1133.0041.06-50.49-58.71VH4-8.1116.6225.05-33.00-41.0550.4858.678.2316.5624.8633.3241.4950.0258.15VHICH4.004.505.005.506.006.507.00VH167.3175.54-82.48-90.46100.78109.11-115.02VH2-67.35-75.5482.4790.47-100.83-109.12115.12VH366.1274.05-84.12-92.3398.94106.98-117.51VH4-66.17-74.0484.1192.26-98.99-106.99117.4466.7474.7983.3091.3899.88108.05116.30ICHICHVHm-VHn0.508.234.0066.7458.5158.251.0016.624.5074.7958.171.5024.865.0083.3058.442.0033.325.5091.3858.062.5041.496.0099.8858.393.0050.026.50108.0558.033.5058.157.00116.3058.15N=1500; L1=4.00mm; L2=269mm; r=1500; 0=410-7NA-2S=0.179; C5=1.80; SC5=0.33; 无坏值E=1.3%表四 ICH=1.00mAVHIM100200300400500600700800VH1-8.2116.62-24.4232.93-40.8349.29-57.1965.61VH28.19-16.6324.39-32.9240.80-49.3157.17-65.62VH3-8.4716.33-24.7832.67-41.1849.09-57.5965.41VH48.45-16.3424.75-32.6941.19-49