实验报告-物理-霍尔传感器测量杨氏模量

U/mV Linear Fit of U/mV
U/mV
30 20 10 0 -10 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Z/mm
斜率即霍尔传感器灵敏度为 K= 57.55（mV/mm）
2.用霍尔传感器测量可锻铸铁的杨氏模量
次数 m/kg U/mV 1 0 0 2 0.01 4.4 3 0.02 9.1 4 0.03 13.7 5 0.04 17.9 6 0.05 21.6 7 0.06 25.8 8 0.07 29.9 9 0.08 34.9 10 0.09 39.2
Δ1（Z）=Δ1（U）/K =0.075mm Δ2（Z）=Δ2（U）/K =0.074mm Δ3（Z）=Δ3（U）/K =0.0723mm Δ4（Z）=Δ4（U）/K =0.0737mm Δ5（Z）=Δ5（U）/K =0.074mm
ΔZ=[Δ1(Z)+ Δ2(Z)+ Δ3(Z)+ Δ4(Z)+ Δ5(Z)]/5=0.074mm E=d^3*mg/(4*a^3*b*ΔZ)= = 1.38846E+11 Pa 查阅资料知道可锻铸铁的杨氏模量大约 90~120 GPa，实验结果与其相符。
1.测量黄铜样品的杨氏模量，霍尔传感器定标
每次增加砝码质量 10g，
1 2 3 4 5 m/kg 0 0.01 0.02 0.03 0.04 z/mm 0 0.1195 0.2420 0.3670 0.4885 Δ1=（Z6-Z1）/5=0.1217mm Δ2=（Z7-Z2）/5=0.1215mm Δ3=（Z8-Z3）/5=0.1220mm Δ4=（Z9-Z4）/5=0.1193mm Δ5=（Z10-Z5）/5=0.1196mm Δz= (Δ1+Δ2+Δ3+Δ4+Δ5)/5 = 0.12082 mm
d/cm b 铁/mm a 铁/mm
1 22.47 22.96 1.052
2 22.49 23.00 1.016
测量值 3 4 22.51 23.18 23.06 0.993 0.992
5 23.21 1.180
6 23.18 1.097
平均值 22.49 23.10 1.055
Δ1（U）=（U6-U1）/5=4.32mV Δ2（U）=（U7-U2）/5=4.28mV Δ3（U）=（U8-U3）/5=4.16mV Δ4（U）=（U9-U4）/5=4.24mV Δ5（U）=（U10-U5）/5=4.26mV
5 23.25 0.976
6 2பைடு நூலகம்.03 0.992
平均值 22.49 23.15 0.990
查阅资料知道黄铜杨氏模量由其牌号及试样状态从 90GPa 到 123.5GP a 之 间 , 故 本 实 验 所 得 结 果 1.0269E+11 符合公认值。
下面对霍尔传感器定标，作出 Ui-Zi 曲线
m/kg Z/mm U/mV
1 0 0 0
2 0.01 0.1195 7.1
3 0.02 0.2420 14.8
4 0.03 0.3670 22.2
5 0.04 0.4885 29.2
6 0.05 0.6085 36.1
7 0.06 0.7270 43.2
8 0.07 0.8520 50
9 0.08 0.9635 53.3
A 类不确定度
6 7 8 0.05 0.06 0.07 0.6085 0.7270 0.8520
9 10 0.08 0.09 0.9635 1.0865
黄铜金属片的几何参数情况如下表
d/cm b 铜/mm a 铜/mm
1 22.47 23.21 1.003
2 22.49 22.98 0.994
测量值 3 4 22.51 23.17 23.24 0.982 0.991
10 0.09 1.0865 64.2
Ui-Zi图线
70 60 50 40
Equation y = a + b* Adj. R-Square 0.99699 U/mV U/mV Intercept Slope Value Standard Error 0.61772 0.68105 57.55299 1.05343