直流激励时霍尔传感器位移特性实验

感谢你的观看华南师范大学实验报告实验项目：直流激励时霍尔传感器位移特点实验一、实验目的：认识霍尔式传感器原理与应用。二、基本源理：金属或半导体薄片置于磁场中，当有电流流过时，在垂直于磁场和电流的方向大将产生电动势，这种物理现象称为霍尔效应。拥有这种效应的元件成为霍尔元件，依照霍尔效应，霍尔电势UH＝KHIB，当保持霍尔元件的控制电流恒定，而使霍尔元件在一个平均梯度的磁场中沿水平方向搬动，则输出的霍尔电动势为UHkx，式中k—位移传感器的敏捷度。这样它就能够用来测量位移。霍尔电动势的极性表示了元件的方向。磁场梯度越大，敏捷度越高；磁场梯度越平均，输出线性度就越好。三、需用器件与单元：霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、±15V直流电源、测微头、数显单元。四、实验步骤：1、将霍尔传感器安装在霍尔传感器实验模块上，将传感器引线插头插入实验模板的插座中，实验板的连结线按图9-1进行。1、3为电源±5V，2、4为输出。2、开启电源，调治测微头使霍尔片大概在磁铁中间地点，再调治Rw1使数显表指示为零。图9-1直流激励时霍尔传感器位移实验接线图感谢赏析感谢你的观看3、测微头往轴向方向推进，每转动0.2mm记下一个读数，直到读数近似不变，将读数填入表9-1。表9－1X（mm）V(mv)作出V-X曲线，计算不相同线性范围时的敏捷度和非线性误差。五、实验注意事项：1、对传感器要轻拿轻放，绝不可以掉到地上。2、不要将霍尔传感器的激励电压错接成±15V，否则将可能烧毁霍尔元件。六、思虑题：本实验中霍尔元件位移的线性度实质上反应的是什么量的变化？答：自己认为应当是实质的输入、输出与拟合的理想的直线的偏离程度的变化，当X不相同的时候，实质的输出值与依照拟合直线获得的数值的偏离值是不相同的。七、实验报告要求：1、整理实验数据，依照所得得实验数据做出传感器的特点曲线。实验数据以下：表9－2X（mm）0.20.40.60.81.01.21.41.61.82.0V(mv)72952334717785-80-235-354-465-575V-X曲线以下：感谢赏析感谢你的观看V-X曲线800600400200VV(mv)0X(mm)-200-400-600-80012345678910V(mv)72952334717785-80-235-354-465-575X(mm)0.20.40.60.811.21.41.61.82X依照上图和实验数据，在X[0.2,0.8]区间，霍尔传感器的敏捷度为：729177；在X[1.2,2.0]区间，霍尔传感器的敏捷度为：k9200.80.2235575k567。1.42.0以上曲线本着出于方便，利用Excel软件直接生成的，下面将利用最小二乘法拟合更为符合实验数据办理的V-X曲线。在这里，直接利用最小二乘法的结论：VabX，其中KKKK2xixiyiyixiai1i1i1i1KK2(xi)2Kxii1i1感谢赏析感谢你的观看KKKxiyiKxiyibi1i1i1KK2(xi)2Kxii1i1计算a、b（利用表2数据）KXi0.2+0.4+0.6+0.8+1.0+1.2+1.4+1.6+1.8+2.0=11110XiVi0.2*729+0.4*523+0.6*347+0.8*177+1.0*85+1.2*（-80.）+1.4*（-235）i1+1.6*（-354）+1.8*（-465）+2.0*（-575）=-2188.610Vi729+523+347+177+85-80-235-354-465-575=152i11020.220.420.620.821.021.221.421.621.822.0215.4Xii1可得，a11*(2188.6)152*15.4800.4711210*15.4b11*15210*(2188.6)-713.8811211*15.4即得V-X拟合曲线，V713.88*X800.47误差分析：把X的值分别代入式V713.88*X800.47，可得：V171.306；V28.082；V3-25.142；V4-52.366；V5-1.59；V6-23.814；V7-36.038；V8-12.262；V919.514；V1052.29。可得，线性度为Vmax100%V1100%71.306LVFSV1V10100%5.55%657.694(627.29)2、概括总结霍尔元件的误差主要有哪几种，各自的产生原因是什么，应怎样进行补偿。答：（1）零位误差。零位误差由不等位电势所造成，产生不等位电势的主要原因是：两个霍尔电极没有安装在同一等位面上；资料不平均造成电阻散布不平均；感谢赏析感谢你的观看控制电极接触不良，造成电流散布不平均。补偿方法是加一不等位