霍尔效应测磁场

四、注意事项： 注意事项：
1、集成霍耳传感器的V+和V-极性不能接 、集成霍耳传感器的 和 极性不能接 否则将损坏传感器； 反，否则将损坏传感器； 2、先按图接线，然后再开启电源； 、先按图接线，然后再开启电源； 3、仪器应预热 分钟后开始测量数据； 、仪器应预热10分钟后开始测量数据； 预热 分钟后开始测量数据
霍尔效应法测量磁场
一、实验目的： 实验目的：
1、了解集成霍尔传感器的测量磁感应强度的 、 原理和方法。 原理和方法。 2、学习用螺线管中心点的磁感应强度理论计 、 算值来校准集成霍尔传感的灵敏度 霍尔传感的灵敏度。 算值来校准集成霍尔传感的灵敏度。 3、测量螺线管内磁感应强度与位置刻度之间 、 的关系
⇒
c、合K2 ，励磁电流从 、 励磁电流从0-500mA递增，测量 递增， 递增 100mA和450mA两个点 和 两个点
d、U-I曲线 、 曲线
⇒
∆U 值 ∆I
N
0
⇒k
∆U = /u ∆I
L2 + D
2
N-匝数、L-长度、D-平均直径 匝数、 长度 长度、 平均直径 匝数 请注意k与 请注意 与KH的区别
2、补偿法测定通电螺线管的磁感应 、 强度与位置刻度之间的关系
a 、 K2 开，B=0时，K1 2 ，调2.4-2.6V 时 UH=0（mV档） （ 档 电压
⇒
⇒
b 、 K2合，I=250mA，测量正向、反向励磁电 正向、 ，测量正向 时的U （ 流时的 1，U2 ； U=（U1+U2）/2 c 、 B-X曲线 曲线 B=U/K
4、数据测量完毕，先将数据由任课 、数据测量完毕， 老师检查，确认数据正确后， 老师检查，确认数据正确后，再整理 实验桌； 实验桌；
5、先关闭电源，再拆除接线； 、先关闭电源，再拆除接线；
6、将仪器、导线在桌面摆放好， 、将仪器、导线在桌面摆放好， 切断桌面电源， 切断桌面电源，完成实验报告并交 给老师评分后才能离开实验室。 给老师评分后才能离开实验室。
I=nevdb 或 v=I/nedb
⇒
RH 霍尔系数
1 IB IB UH = = RH = KHIB d en d
K
H
KH——称为霍尔元件的灵敏度 称为霍尔元件的灵敏度 单位： 单位：mV/mA·100mT K=KHI ——称为传感器的灵敏度 称为传感器的灵敏度
1 = ned
Leabharlann Baidu
测量时， 垂直 垂直I， 垂直霍尔片平面 垂直霍尔片平面， 测量时，B垂直 ，B垂直霍尔片平面，此时 霍尔电压最大。 霍尔电压最大。 当B=0时，UH≠0，实际上由于半导体材料 时 ， 结晶不均匀， 结晶不均匀，各种副效应及各电极不对称 等引起的电势差，该电动势U0称为剩余电 等引起的电势差，该电动势 压。 实验中在零磁场时，采用电压补偿法消除 实验中在零磁场时， 剩余电压U 剩余电压 0。
三、实验步骤： 实验步骤：
1、测定集成霍尔传感器灵敏度 、
a、正确接线 霍尔器件置于中央位置、X=15cm 、 霍尔器件置于中央位置、 b、传感器调整到标准化工作状态， 、传感器调整到标准化工作状态， K2开， B=0 ；K1 1 开 电压， 调4.8-5.2V 电压，输出电压 UH=2.500V （V档） 档
二、实验原理： 实验原理：
矩形的半导体薄片， ， 矩形的半导体薄片，长l，宽b， ， 厚d，置于垂直于它的磁场之 ， 中载流子为自由电子： 中载流子为自由电子： fB=ev×B； × ；
UH b
e
UH UH霍尔电压：fE=eE= e 霍尔电压： b
UH fB=fE平衡时 ev×B=e × b
UH b