【课件】霍尔位置传感器测定杨氏模量

3.游标卡尺。
三、实验原理
将一截面为矩形的金属长条薄板架在两个位 于水平面的平行刀口上，则该薄板构成一根 “梁”。在梁的中央悬一负载时，该梁会因受力 而弯曲下降。
L
z
m
可由金属板材的尺寸、受力大小及弯曲下降 的程度求得该种材料的杨氏模量。
杨氏模量E的表达式为：
L
L mg E 3 4a b z
4、调节读数显微镜的目镜，使得眼睛能清晰地观察到 十字叉丝及分划板刻度线和数字且转动读数显微镜上 方调节鼓轮时，十字叉丝能随之上下移动。
调节鼓轮
十字叉丝
目镜调节旋钮
5、移动读数显微镜前后位置（调焦），使能清晰看到 铜刀上的画痕线。选定位于中间位置的某一条画痕为 基准线。转动读数显微镜的鼓轮使读数显微镜内十字 叉丝线自下往上移动并与看到的铜刀上的该基准线重 合。从鼓轮记下初始读数值。
传感器 砝码 显微镜 传感器信 砝码质 显微镜读 Z=Zi+6信号输 质量 读数 号输出 量m(g) 数zi(mm) Zi(mm) 出Vi(mV) m(g) zi+6(mm) Vi+6(mV) 0.00 60.00 10.00 70.00 20.00 80.00 30.00 90.00 40.00 100.00 50.00 110.00
画痕线
2. 调节三维调节架的上下调节螺丝，使铜杠杆水平
且传感器探测元件处于磁铁中间位置。
可调高度的 螺丝 铜杠杆
传感器元件
3、调节磁铁盒的螺母使磁铁上下移动，同时观察霍 尔传感器输出电压值。当毫伏表数值很小时，停止 调节并固定螺丝，最后调节零点电位器使毫伏表读 数为零。
零点电位器
磁铁位置调节 螺母
3
z
m
其中：L为两刀口之间的距离；m为所加砝码 的质量；a、b分别为梁的厚度和宽度；Z 为梁中 心由于外力作用而下降的距离（驰垂度）；可由 读数显微镜测出。也可根据Z值与霍耳传感器输出 信号电压V成正比的特点求得。
1 Z V K0
其中：K0为比例系数
四、实验步骤
1. 将铜尺和各元件组装好，注意铜刀口带画痕的一面 朝向读数显微镜。
9.数据记百度文库与处理
两刀口间距: L (23.00 0.05)cm （一）铜条数据测量 单位:mm
用游标卡尺测铜条宽度b 零点 测量值
b b0 b
用千分尺测铜条厚度a 零点 测量值
a a0 a
（二）铜条加载前后数据测量
E公认值 1.055 1011 N / m2
V=Vi+6Vi(mV)
Z
V
比例系数：K 0 V / Z
百分偏差：B
mgL3 铜条的杨氏模量：E 3 4a bZ
五、注意事项
1.霍耳片一定要垂直放置在磁场的中心轴上。 2.用读数显微镜测量时，鼓轮只能单方向转动。

3.加放砝码时动作一定要轻，千万不能碰动铜刀架。
十字叉丝
控制显微镜前后移 动位置的固定螺丝
调焦后看到的 某一条画痕线
6、逐次增加砝码，每次增加10.00g。每加一次砝码， 都转动鼓轮使十字叉丝重新与选定的基准线重合并 读出此时读数显微镜的读数。（mm）及毫伏表的读 数（mv）。将测得的数据填入实验数据表格。用逐 差法求出Z和V的平均值。
7、用游标尺测量铜尺宽度b；用千分尺测量铜尺的 厚度a（均测1次）。 8、按公式求得样品的杨氏模量，并且求出霍耳位 置传感器的灵敏度（比例系数）K0。
霍尔位置传感器法 测定杨氏模量
大学物理实验中心
一、实验目的
1、了解弯曲法测量杨氏模量的原理， 学会用逐差法处理数据 。 2、掌握用读数显微镜测量微小位移量 的方法，测量铜的杨氏模量。 3、掌握用霍尔位置传感器测量杨氏模 量的方法，并测定锻铸 铁的杨氏模量。
二、实验仪器
1.杨氏模量测试仪； 2.千分尺；