2022年2022年霍尔效应与霍尔元件数据处理范例 .pdf

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1、霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例1霍尔元件的不等位电势差测定（1）表一：霍尔元件不等位电势差与工作电流数据表（0MI）/sImA0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 /VmV0.00 0.03 0.06 0.09 0.12 0.15 0.18 （2）在坐标纸上作出不等位电势差与工作电流的关系曲线。01230.00.10.2V-IsV/mVIs/mA图 1：不等位电势差与工作电流的关系曲线2励磁电流一定，霍尔元件灵敏度测定（仪器公差取数字仪表显示数据末位的5 倍，如霍尔工作电流示值误差：0.05SImmA；霍尔电压示值误差：0.05HVmmV；励磁电流示值误

2、差：0.005MImA） 霍尔电压与霍尔电流关系测试数据表：表二：霍尔电压与霍尔电流关系数据表格（HSVI）,500MImA()SImA1()V mV2()V mV3()V mV4()V mV1234()4HVVVVVmV,SMII,SMII,SMII,SMII0.25 0.28 0.23 0.22 -0.29 0.26 0.50 0.56 -0.44 0.44 -0.56 0.50 0.75 0.85 -0.67 0.67 -0.85 0.76 1.00 1.12 -0.88 0.88 -1.12 1.00 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -

3、 - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 1.25 1.41 -1.10 1.11 -1.41 1.26 1.50 1.69 -1.32 1.32 -1.68 1.50 1.75 1.97 -1.54 1.54 -1.96 1.75 2.00 2.25 -1.76 1.77 -2.24 2.01 2.25 2.54 -1.97 1.99 -2.52 2.26 2.50 2.82 -2.19 2.21 -2.80 2.51 2.75 3.10 -2.41 2.44 -3.08 2.76 3.00 3.39

4、-2.63 2.66 -3.36 3.01 利用逐差法计算霍尔元件灵敏度及其不确定度（0.683p） 。HHHSSVVKI BIBa）利用逐差法计算HV的平均值及不确定度估算（该部分逐差法计算可用数据处理软件的逐差法进行计算）7182931041151261.750.261.49,2.010.501.51,2.260.761.50,2.51 1.001.51,2.76 1.261.50,3.01 1.501.51HHHHHHHHHHHHVVmV VVmVVVmV VVmVVVmV VVmV1.50HVmV某次测量的标准偏差：0.0082HVSmV，平均值的标准偏差：0.0033HVSmV肖维涅

5、系数61.73ncc，1.73 0.00820.014186HnVcSmV根据肖维涅准则（坏值条件：*iHHHnVVVcS）检验无坏值出现。HV不确定度估算：1.11 0.00330.0037HAvpVut SmV, （0.683p）0.050.02933BpukmV仪（0.683p）2222(0.0037)(0.029)0.029HVABuuumV0.0290.01931.50HHVVHuEVb）SI的不确定度估算（该部分计算也可用数据处理软件的逐差法进行计算）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

6、- - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 1.50SImA0.050.02933SpukmA仪（0.683p）0.0290.01931.50SSIISuEI（0.683p）c）磁感应强度B及其不确定度的计算螺线管参数：线圈匝数N=1800 匝，有效长度2L181mm，等效半径R21mm 18002181NnLmm01/ 21/ 2222201/21/ 2222201/222721/ 22232222410/18000.50020.02100.09056.087 10MMMu nIxLxLBRxLRxLu N ILLLRLRLu NIRLNAAmT0.0

7、050.002933MIpukA仪（0.683p）0.00290.00580.500MMIBIMuEEI（0.683p）d）霍尔元件灵敏度的计算31.50164/1.506.087 10HHHSSVVmVKmV mA TmATI BI B222222100%0.01930.01930.0058100%2.7%HHSKVIBEEEE0.027 1645/HHKKHuEKmV mA T所以霍尔元件的灵敏度为：1645/HKmV mA T,(0.683p) 2.7%HKE名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -

8、 - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 3霍尔工作电流一定，励磁电流与霍尔电压关系测试 表三：霍尔电压与励磁电流关系测试数据表格(HMVI) ，3sImA()MImA1()V mV2()V mV3()V mV4()V mV1234()4HVVVVVmV,SMII,SMII,SMII,SMII100 0.97 -0.25 0.27 -0.96 0.61 150 1.29 -0.54 0.57 -1.26 0.92 200 1.60 -0.84 0.87 -1.57 1.22 250 1.90 -1.14 1.16 -1.86 1.52 300 2.2

9、0 -1.43 1.46 -2.15 1.81 350 2.50 -1.73 1.76 -2.46 2.11 400 2.80 -2.02 2.05 -2.76 2.41 450 3.10 -2.33 2.36 -3.06 2.71 500 3.40 -2.62 2.65 -3.36 3.01 用坐标纸绘制HMVI关系曲线 . 01002003004005000123VH-IMVH/mVIM/mA图 2：HMVI关系曲线（HMVI关系曲线，横坐标每格10mA ，纵坐标每格0.1mV）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

10、 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 用图解法确定霍尔元件的灵敏度及不确定度（0.683p） 。HHSVK I B1/222001/ 2221/ 2220222HHHHMSMSSHMSRLVVVKu NII BIIu NIRLRLVIIu Na),HMVI最佳值及不确定度的确定在图上取两点P1(121,0.74),P2(484,2.91) 21484 121363MMMIIImA212.910.742.17HHHVVVmV222 54.133MpmmukmA（m取横坐标最小刻度值的一半）4.10.0113363MMIIMuEI2

11、22 0.050.04133HVpmmukmA（m取纵坐标最小刻度值的一半）0.0410.01892.17VVuEVb）SI不确定度的确定：0.050.02933SpukmA仪0.0290.00973.00SSIISuEIc）HK最佳值及不确定度的计算：HMVI斜率为0.00598/HMVkmV mAI名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 1/ 21/ 222220022164/HHSMSRLRLVKkIu NIIu

12、NmV mA T222222(0.0113)(0.0189)(0.0097)0.0242.4%HMHSKIVIEEE2.4% 1644/HHKKHuEKmV mA T1644/HKmV mA T,(0.683p) 2.4%HE4实验结果（1）励磁电流为零情况下，不等位电势差与霍尔元件工作电流为线性关系曲线，该曲线斜率即为霍尔元件的不等位电阻；（2）磁感应强度一定时，采用逐差法计算的霍尔元件灵敏度为：1645/HKmV mA T,(0.683p) 2.7%HKE（3）霍尔元件工作电流一定时，采用图解法测定的霍尔元件灵敏度为：1644/HKmV mA T,(0.683p) 2.4%HE名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -