Mi a Hall Effect: Munka és kísérlete

A Hall-effektus a keresztirányú feszültség mérési technikája. Edwin Hall javasolta 1879-ben. Ennek a hatásnak az a célja, hogy tanulmányozza az áramkörökben jelenlévő megfelelő vezetőkben folyó áram viselkedését. Különböző alkalmazási érzékelőkben is használják, mint például nyomásérzékelők, áramérzékelők stb. Az áramkörben lévő mágneses tér intenzitásának mérésére Hall-effektus érzékelőket használnak. Ennek a mágneses térnek a mérése a vezetőben lévő áram tanulmányozását eredményezi. Mi a Hall-effektus? A vezetőben folyó áram keresztirányú erőt eredményez a mozgó hordozókon, amelyek bizonyos töltésekkel rendelkeznek. Az erő alkalmazása után a felhalmozódás kialakul a vezető oldalain. Ezért ez feszültség keletkezését eredményezi. Ezt a hatást Hall-effektusnak nevezik, mivel ez a feszültség felelős a vezetőkben fejlődő áram tanulmányozásáért. Ez a hatás mérhető a Hall-effektus érzékelőkként ismert érzékelőkkel. Hall-effektus érzékelő Ezeket az érzékelőket a mágneses tér intenzitásának mérésére használják. Amint a mágneses teret észleli az áramkörben, feszültség keletkezik. Ezt a feszültséget Hall feszültségnek nevezik. Ez a feszültség felelős a mágneses fluxus sűrűségének kimutatásáért. Ezek az érzékelők általában lineáris jelátalakítóként működnek.Működési elveA Hall-effektus érzékelőjének elve hasonló a hall feszültségéhez. Tekintsünk egy vékony csíkkal ellátott vezetőt, amely elektromos betáplálással van ellátva. Miután az áramot a vezetőhöz juttatták, a töltés egyenes irányban folyik egy olyan vonalban, amely merőleges a vezető mágneses terének irányára. Ily módon egyes hordozók, például elektronok összegyűlnek a mező egyik oldalán.Hall-effektus érzékelő Most a vezetősík kétféleképpen van felosztva. Az egyik oldal pozitív töltésűként, a másik negatív töltésűként működik. A potenciálkülönbség miatt a feszültség létrejön. Ezt Hall feszültségnek nevezik. Az egyensúly eléréséig a töltéshordozók hajlamosak egyik oldalról a másikra mozogni. Ez megváltoztatja a mágneses fluxus értékét. Amint a vezetőben a szétválás megszűnik, megkapjuk a mágneses fluxus sűrűségi értékét. Ily módon működik a Hall-effektus érzékelő.KísérletMost beszéljük meg a Hall-effektus-kísérletet.Cél: A Hall feszültség értékének meghatározása.Szükséges készülékek Két mágnesszelep.Állandó áramellátás.Négy szonda.Digitális Gauss-mérők.Hall-effektus készülék az állandóáram -generátort (CCG), a szondákat és a digitális voltmérőt. Elmélet Amikor az áramellátást a vezető anyaghoz biztosítják, és a mágneses mezők merőleges irányában lévő mágnesszelepek közé helyezik. A feszültség az anyag oldalai közötti potenciálkülönbség miatt keletkezik. Ezt a feszültséget Hall feszültségnek nevezik. Ez a feszültség felelős az anyag típusának meghatározásáért.Hall-effektus a vezetőbenA Hall feszültséget meghatározó egyenlet a következő Ahol az „I” az áramerősség, a „B” a mágneses mezőt, a „t” pedig az anyag vastagságát jelöli.Itt az RH a Hall feszültség együtthatóját jelenti. Eljárás Hozzon létre kapcsolatot az áramforrás között, amely állandó a mágnesszelepekkel. A négy szondából álló készlet biztosítja a kapcsolatot a gaussméterrel, és a mágnesszelepek között tartják. Kapcsolja BE a mérőt és az áramerősséget. forrás.A mágnesszelepekben jelenlévő áramot bizonyos fix mennyiségű áram intervallumokkal bizonyos értékeken keresztül változtatjuk. A gaussméterrel feljegyzik a leolvasott értékeket. Ezután kapcsolja ki a mérő kapcsolóját és az áramforrást. Ezután a gombot az áram minimális értéke felé fordítjuk. A csarnokszondát a fából készült állványra rögzítjük. Ezután a zöld színben kapható vezetékpárokat csatlakoztatják a CCG-hez. A fennmaradó pár piros vezetéket a Hall készülékében lévő voltmérőhöz kell csatlakoztatni. Cserélje ki a szondákat a készülék szondáira. Tartsa az azonosítandó anyagot a mágnesszelepek kivezetései között. Ezután kapcsolja be a megfelelő csatlakoztatott eszközöket. Növelje a CCG áram értékét. A jelenlegi mágneses térhez mérje meg a Hall feszültség különböző értékeit. Az elhelyezett minta vastagsága a csavaros mérőműszerrel mérhető. Ezután számítsa ki a hall együtthatóját és a hordozó koncentrációját. EredményekA a Hall-feszültség = ________.Az elhelyezett anyag Hall-ének együtthatója = _________.Hall-effektus-alkalmazások A Hall-effektusnak többféle alkalmazása létezik. Ezek közül néhányat az alábbiak szerint sorolunk fel: A Hall-eszközökben található szondákat magnetométerekben használják. A Hall-effektust végrehajtó eszközök immunisak a porral, szennyeződéssel stb. pozícióban, egy másik elektronikus érzékelésben.Nagyon hasznos az ipari alkalmazások mágneses mezőjének érzékelésében.A Hall-effektussal rendelkező érzékelő autókban használható az üzemanyagszint észlelésére.Ezek a hatásérzékelők a digitális elektronikában hasznosak.Ilyen módon , a Hall-effektust végrehajtó eszközben különféle alkalmazások vesznek részt.Általában kétféle érzékelő létezik a mágneses fluxus sűrűsége és a Hall feszültség között fennálló összefüggés alapján, ezek lineáris és küszöbérzékelők. Ezekben az érzékelőkben, ha a mágneses fluxus és a kimeneten keletkező feszültség közötti összefüggés lineáris, akkor az érzékelőket lineáris érzékelőként definiáljuk. De a küszöbérzékelőknél a mágneses fluxus sűrűségének minden egyes értékénél a kimeneten generált feszültség csökkenése figyelhető meg. Most leírhatja, hogy melyik típusú érzékelőt részesítik előnyben a digitális elektronikus alkalmazásokban?

Hagyjon üzenetet 

Üzenetlista