3.4用传感器制作自控装置

本授课单元教学目标：

　　1．证明霍尔电势差与磁感应强度成正比。

　　2．校准集成霍尔传感器灵敏度。

　　3．用霍尔传感器测量螺线管内磁感应强度分布情况。

本授课单元教学重点和难点：

　　1．霍尔效应公式推导以及集成霍尔传感器的工作原理；

　　2．接线顺序和实验步骤的指导；

　　3．如何分析激励电流与霍尔传感器输出电压关系。

本授课单元教学过程设计：

一．实验目的介绍：

　　1．证明霍尔电势差与磁感应强度成正比。

　　2．校准集成霍尔传感器灵敏度。

　　3．用霍尔传感器测量螺线管内磁感应强度分布情况。

二．实验仪器介绍：

　　（一）ICH-1型 通电螺线管磁场测定仪

　　1．95A集成霍尔传感器： K=31.25±1.25V/T (3.125±0.125 mV/G)

　　2．螺线管： L=260mm，D＝35mm，N=3000匝

　　（二）IVU500 螺线管实验电源

　　1．数字直流稳流源 0-0.500（含三位半数字式电流表0-0.5A）

　　2．直流稳压电源 4.750V-5.250V

　　3．直流稳压电源（作补偿用） 2.400V-2.600V(精细微调)

　　4．四位半数字电压表 0-19.999V或0-1999.9mV(二档)

三．实验原理分析：

　　1．霍尔效应：

　　电流流过厚度为的半导体，且磁场垂直作用于该半导体，由于洛伦兹力作用，电子流方向要发生改变，在薄片两个横向、之间就产生电势差，称为霍尔电势差，这种现象称为霍尔效应。

　　 （1）

　　 （2）

　　 （3） 图1 霍尔效应示意图

　　电场力和磁场力达到平衡时：

　 (4)

　　由以上诸式得：

　 （5）

（6）