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文档简介

1、霍耳位置传感器的定标和杨氏模量的测定一、实验目的1.了解霍耳效应及霍耳位置传感器的原理2.学会使用霍耳位置传感器法测杨氏模量二、实验仪器1.杨氏模量测试仪2.千分尺3.游标卡尺三、实验原理1.霍耳效应： 一块半导体薄片处于垂直于它的磁场B中，当通以电流I时，则在垂直于B、I方向上产生霍耳电势差，这种现象称为霍耳效应。 霍耳电势差的表达式为：UHBI+- 如果保持霍耳元件的电流I不变，而使其在一均匀梯度的磁 场中移动时，则输出的霍耳电势差变化量为： 若 为常数 ，显然有 其中，K称霍耳传感器的灵敏度 2.杨氏模量E得测量表达式为：d为两刀口之间的距离；M为所加砝码的质量；a为梁的厚度；b为梁的宽

2、度； 为梁中心由于外力作用而下降的距离；g为重力加速度。 可以根据霍耳位置传感器来进行测量四、实验步骤1调节三维调节架的上下前后位置的调节螺丝，使传感器探测元件处于磁铁中间位置。2用水准器观察是否在平衡位置，若偏离可用底座螺丝调节到水平位置。3调节霍耳位置传感器的毫伏表。磁铁盒可上下调节，调节螺丝使磁铁上下移动，当毫伏表读数值很小时，停止调节并固定螺丝，最后调节零电位器使毫伏表读数为零。4调节读数显微镜，使眼睛观察十字线及分划板刻度线和数字清晰。然后移动读数显微镜前后位置，使能清晰看到铜刀上的基线。转动读数显微镜的鼓轮使刀口架上的基线与读数显微镜内十字刻度线重合，记下初始读数值。5逐次增加砝码，每次增加10.00g，相应从读数显微镜读出梁中心的位置（mm）及毫伏表的读数（mv）。然后依次减少砝码，每次减少10.00g，做同样的记录。6测量横梁两刀口间的距离d（一次测量）；b宽度（一次测量）；在横梁不同的位置测量其厚度a（6次测量）。7用逐差法按测量公式进行计算，求得样品的杨氏模量，并且求出霍耳位置传感器的灵敏度。五、注意事项 1.加放砝码时动作一定要轻，千万不能碰动铜刀架。 2

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