大學(xué)物理實驗霍爾位置傳感器測楊氏模量

霍爾位置傳感器測楊氏模量2021/5/91學(xué)習(xí)用彎曲法測量金屬的楊氏模量；學(xué)習(xí)用讀數(shù)顯微鏡和霍爾位置傳感器兩種方法測量微小位移；掌握用最小二乘法及逐差法處理數(shù)據(jù)。一、實驗?zāi)康?021/5/92測量楊氏模量E原理：

d為兩刀口之間的距離；a為梁的厚度；b為梁的寬度；m為在初始負載的基礎(chǔ)上所增加的砝碼的質(zhì)量；g為重力加速度；Δh為梁中心由于重物P=mg的作用而下降的距離。二、實驗原理Δhd2021/5/93霍爾效應(yīng)：一半導(dǎo)體薄片處在垂直于它的磁場B中，當通以電流I時，則在垂直于B、I方向上產(chǎn)生霍爾電壓，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。二、實驗原理UBI霍爾電壓也就是而（傳感器的位移量）（橫梁的位移量）所以或2021/5/94三、實驗儀器預(yù)調(diào)整將鐵條穿過銅框,放在兩立柱刀口的中央位置，銅框內(nèi)的刀口置于梁的中間，將圓柱形托尖放在銅框上的小圓洞內(nèi)；調(diào)節(jié)銅杠桿，使其水平；調(diào)節(jié)磁鐵的高度，使霍爾位置傳感器(在銅杠桿的一端)處于磁場中間位置。2021/5/95銅杠桿傳感器銅框橫梁讀數(shù)顯微鏡三、實驗儀器預(yù)調(diào)整2021/5/96三、實驗儀器預(yù)調(diào)整調(diào)節(jié)顯微鏡的高度，在砝碼盤上加20g后,使鏡筒軸線和銅框上的基線等高。2021/5/97三、實驗儀器預(yù)調(diào)整調(diào)節(jié)目鏡，使眼睛在目鏡內(nèi)看清分劃板上的數(shù)字和準線；前后調(diào)節(jié)鏡筒，使能清晰地看清銅框上的基線；轉(zhuǎn)動鏡筒，使準線內(nèi)的水平線與銅框上的基線平行。2021/5/98三、實驗儀器預(yù)調(diào)整123456782021/5/99四、給霍爾位置傳感器定標12345678在砝碼盤上為初始負載的情況下，轉(zhuǎn)動讀數(shù)鼓輪，使目鏡視場中的水平準線和銅框上的基線重合，記錄顯微鏡上的初始讀數(shù)h1；0.075mm2021/5/910四、給霍爾位置傳感器定標調(diào)零，旋轉(zhuǎn)磁鐵下面的套筒螺母和測量儀上的調(diào)零旋鈕，使初始負載的情況下測量儀指示處于零顯示；也可不調(diào)零。量程選擇選0.2V檔2021/5/911四、給霍爾位置傳感器定標在砝碼盤上逐次加20.00g的砝碼（共加5次），測出相應(yīng)Ui

和hi；12345678厚砝碼20g/片薄砝碼10g/片2021/5/912四、給霍爾位置傳感器定標記錄鐵板的彎曲數(shù)據(jù)，用最小二乘法計算靈敏度K，即給霍爾位置傳感器定標。2021/5/913五、測量黃銅的楊氏模量用直尺測量兩立柱刀口間的距離d一次，并估算誤差；用螺旋測微器測量黃銅板不同部位的厚度a五次，并估算誤差；用游標卡尺測量黃銅板不同位置的寬度b五次，并估算誤差。

2021/5/914五、測量黃銅的楊氏模量

（黃銅片不用測位移量h值，每次增加10g）用同樣的方法測量并記錄黃銅板的彎曲記錄；用逐差法處理數(shù)據(jù)，計算在40.00g重力作用下的黃銅板中心下降的距離h；并計算黃銅的楊氏模量E及其誤差。（具體步驟參考課本）2021/5/915五、測量黃銅板的楊氏模量2021/5/916六、注意事項

要防止空回誤差，測量時必須使測微鼓輪單向旋轉(zhuǎn)；調(diào)好