第三組傳感器之磁效應(yīng)PPT

1、：物質(zhì)的磁性與其力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)及電學(xué)等性能均取決于物質(zhì)內(nèi)原子和電子狀態(tài)及它們之間的相互作用。磁 效 應(yīng)magnetic effects 這些性能相互聯(lián)系、相互影響1各類(lèi)磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)舉例 電 流 磁 效 應(yīng) 實(shí) 驗(yàn)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)2磁阻效應(yīng)磁 致 伸 縮 位 移 傳器 感 磁致伸縮效應(yīng)的應(yīng)用3定義：磁狀態(tài)的變化引起其他各種性能的變化;反之,電、熱、力、光、聲等作用也引起磁性的變化，這些變化統(tǒng)稱(chēng)為磁效應(yīng).4研究磁效應(yīng)的意義 ：它提供了物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)內(nèi)部各種相互作用以及由此引起的各種物理性能相互聯(lián)系的豐富信息 例如：磁光效應(yīng)可用來(lái)探測(cè)磁性物質(zhì)內(nèi)磁性電子的躍遷及其能級(jí) 。5研究磁效應(yīng)的意義

2、：磁電效應(yīng)則反映傳導(dǎo)電子與導(dǎo)致宏觀磁性的電子之間的相互作用。 磁效應(yīng)在技術(shù)應(yīng)用中已經(jīng)或正在獲得重要應(yīng)用，為各種需要提供了性能優(yōu)良的新器件、新材料和新手段。 6研究磁效應(yīng)的重要磁效應(yīng)應(yīng)用1：磁-力效應(yīng)與磁聲效應(yīng)分別用于制造電聲換能器及延遲線 ；2：磁光效應(yīng)被用于觀察磁化強(qiáng)度的分布，研制磁光器件及磁光存儲(chǔ)器件； 7研究磁效應(yīng)的重要磁效應(yīng)應(yīng)用3：順磁鹽或核磁的絕熱退磁為獲得超低溫的有效手段； 4：磁電阻效應(yīng)則用于檢測(cè)磁場(chǎng)而制成新型磁頭及磁泡檢測(cè)器。 在工程技術(shù)上有特殊應(yīng)用的恒彈性材料及低膨脹系數(shù)材料則基于磁-力效應(yīng)及磁熱效應(yīng),均與磁致伸縮效應(yīng)有關(guān) 。8霍爾效應(yīng)及應(yīng)用9主要內(nèi)容預(yù)備知識(shí)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介設(shè)計(jì)思路

3、操作指南注意事項(xiàng)返回目錄頁(yè)10實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介 霍爾效應(yīng)是一種磁電效應(yīng)，是美國(guó)研究生霍爾1879年研究載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)的。 根據(jù)霍爾效應(yīng)，人們用半導(dǎo)體材料制成霍爾元件，它具有對(duì)磁場(chǎng)敏感、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、輸出電壓變化大和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，在檢測(cè)、自動(dòng)化、信息處理等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可以了解霍爾效應(yīng)的物理原理以及把物理原理應(yīng)用到測(cè)量技術(shù)中的基本過(guò)程。11預(yù)備知識(shí)霍爾元件中的附加效應(yīng)霍爾效應(yīng)12霍爾效應(yīng) 當(dāng)電流垂直于外磁場(chǎng)方向通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，在垂直于磁場(chǎng)和電流方向的導(dǎo)體的兩個(gè)端面之間出現(xiàn)電勢(shì)差的現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng)，該電勢(shì)差稱(chēng)為霍爾電勢(shì)差（霍爾電壓）。13霍爾效應(yīng) 霍爾電壓UH

4、與電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B及元件的厚度d的關(guān)系：式中RH為霍爾系數(shù)，它與載流子濃度n和載流子電量q的關(guān)系：若令霍爾靈敏度KH=RH/d，則14霍爾元件中的附加效應(yīng) 在霍爾效應(yīng)建立的同時(shí)還會(huì)伴有其它附加效應(yīng)的產(chǎn)生，在霍爾元件上測(cè)得的電壓是各種附加電壓疊加的結(jié)果。 附加電壓1.不等勢(shì)電壓 Uo （不等勢(shì)效應(yīng) ）Is . R 15 3.熱磁效應(yīng)直接引起的附加電壓UN （能斯特效應(yīng)） 4. 熱磁效應(yīng)產(chǎn)生溫差引起的附加電壓UR（里紀(jì)勒杜克效應(yīng) ）霍爾元件中的附加效應(yīng) 2.溫差電效應(yīng)引起的附加電壓UE （厄廷好森效應(yīng)）16消除附加電壓 為了減小附加效應(yīng)對(duì)測(cè)量霍耳電壓UH的影響，我們采用對(duì)稱(chēng)測(cè)量法，即將I和B正反兩個(gè)方向組合出四種情況：U1(+I, +B) 、U2(+I ,-B) U3(-I ,-B) 、U4(-I ,B)霍爾電壓的測(cè)量結(jié)果為：17操作指南 實(shí)驗(yàn)裝置 操作要點(diǎn)18實(shí)驗(yàn)裝置勵(lì)磁線圈KH值測(cè)量電路勵(lì)磁電路工作電路霍爾元件19操作要點(diǎn)按裝置連接電路，然后對(duì)Is, I m調(diào)零，此時(shí)UH應(yīng)顯示為零；2. 測(cè)量UH Is關(guān)系（保持Im0.6A）;測(cè)量UH Im關(guān)系（保持Is3.00mA）; 測(cè)量U值;5. 確定樣品的導(dǎo)電類(lèi)型。20注意事項(xiàng)1. Is, Im的正確調(diào)零；2