Čo je to Hallov efekt: práca a jej experiment

Hallov efekt je technika merania priečneho napätia. Navrhol ho Edwin Hall v roku 1879. Účelom tohto efektu je študovať správanie prúdu prenášaného v príslušných vodičoch prítomných v obvodoch. Používa sa aj v rôznych aplikačných senzoroch ako sú tlakové senzory, prúdové senzory atď... Na meranie intenzity magnetického poľa v obvode sa využívajú Hallove senzory. Výsledkom merania tohto magnetického poľa je štúdium prúdu vo vodiči. Čo je to Hallov jav? Tok prúdu vo vodiči vedie k vytvoreniu priečnej sily na pohyblivé nosiče, ktoré majú určitý náboj. Akonáhle je sila aplikovaná, nahromadenie sa vytvorí po stranách vodiča. Výsledkom je teda generovanie napätia. Tento efekt je známy ako Hallov efekt, pretože toto napätie je zodpovedné za štúdium prúdu vyvíjaného vo vodičoch. Tento efekt je možné merať pomocou druhu senzorov známych ako senzory Hallovho efektu. Senzor Hallovho efektuTieto senzory sa používajú na meranie veľkosti intenzity magnetického poľa. Po detekcii magnetického poľa v obvode sa vytvorí napätie. Toto napätie sa označuje ako Hallove napätie. Toto napätie je zodpovedné za detekciu hustoty magnetického toku. Tieto snímače vo všeobecnosti fungujú ako lineárne prevodníky. Princíp činnostiPrincíp snímača Hallovho efektu je podobný princípu Hallovho napätia. Uvažujme vodič s tenkým pásikom a je vybavený elektrickým napájaním. Po privedení prúdu do vodiča náboj prúdi v priamom smere v priamke, ktorá je kolmá na smer magnetického poľa vodiča. Týmto spôsobom sa niektoré nosiče, ako sú elektróny, zhromaždia na jednej strane poľa.Snímač Hallovho efektu Teraz je rovina vodiča rozdelená dvoma spôsobmi. Jedna strana pôsobí ako kladne nabitá a druhá ako záporne nabitá. Kvôli tomuto rozdielu v potenciáli sa generuje napätie. Toto sa označuje ako Hallovo napätie. Kým sa nedosiahne rovnováha, nosiče náboja majú tendenciu pohybovať sa z jednej strany na druhú. Tým sa mení hodnota magnetického toku. Akonáhle sa oddelenie vo vodiči zastaví, získa sa hodnota hustoty magnetického toku. Týmto spôsobom funguje snímač Hallovho efektu.Experiment Teraz diskutujme o experimente s Hallovým efektom.Cieľ: Určenie hodnoty Hallovho napätia.Potrebné zariadenie Dva solenoidy.Napájanie konštantným prúdom.Štyri sondy.Digitálne merače Gauss.Aparát s Hallovým efektom s generátor konštantného prúdu (CCG), sondy a digitálny voltmeter. Teória Keď je vodivý materiál napájaný prúdom a je umiestnený medzi solenoidy, ktoré sú prítomné v kolmom smere magnetických polí. Napätie sa generuje kvôli rozdielu potenciálov na stranách materiálu. Toto napätie je známe ako Hallovo napätie. Toto napätie je zodpovedné za určenie typu materiálu.Hallov efekt vo vodičiRovnica, ktorá určuje Hallovo napätie je Kde „I“ je prúd, „B“ predstavuje magnetické pole a „t“ označuje hrúbku materiálu.Tu RH predstavuje koeficient Hallovho napätia. Postup Vytvorte spojenie medzi zdrojom prúdu, ktoré je na solenoidoch konštantné. Sada štyroch sond poskytuje spojenie s gaussmetrom a udržiava sa medzi solenoidmi. Zapnite merač a prúd zdroj. Zmena prúdu prítomného v solenoidoch s určitým pevným množstvom intervalov prúdu cez určité hodnoty. Pomocou gausmetra sa zaznamenávajú hodnoty. Potom vypnite vypínač meracieho prístroja a zdroj prúdu. Potom sa gombík otočí smerom k minimálnej hodnote prúdu. Hallova sonda je upevnená na stojane dreva. Potom sa k CCG pripojí pár vodičov, ktoré sú k dispozícii v zelenej farbe. Zostávajúci pár červených vodičov je pripojený k voltmetru v Hallovom prístroji. Vymeňte sondy za prístrojové sondy. Materiál potrebný na identifikáciu ponechajte medzi svorkami elektromagnetov. Potom zapnite príslušné pripojené zariadenia. Zvýšte hodnotu prúdu z CCG. Do súčasného magnetického poľa zmerajte rôzne hodnoty Hallovho napätia. Hrúbku umiestnenej vzorky je možné merať pomocou prístroja nazývaného skrutkové meradlo. Potom vypočítajte Hallov koeficient a koncentráciu nosiča.VýsledkyNa určenie hodnoty Hallovo napätie = ________. Hallov koeficient umiestneného materiálu = _________. Aplikácie Hallovho efektu Existujú rôzne aplikácie Hallovho efektu. Niektoré z nich sú uvedené nasledovne: Sondy, ktoré sú prítomné v Hallových zariadeniach, sa používajú v magnetometroch. Zariadenia, ktoré vykonávajú Hallov efekt, sú odolné voči prachu, špine atď. polohy v inom elektronickom snímaní.Je veľmi nápomocný pri snímaní magnetického poľa pre priemyselné aplikácie.Snímač, ktorý má Hallov efekt, možno použiť v automobiloch na detekciu hladiny paliva.Tieto efektové senzory sú užitočné v digitálnej elektronike.Takto V zariadení, ktoré vykonáva Hallov efekt, sú zahrnuté rôzne aplikácie. Vo všeobecnosti existujú dva typy snímačov založené na vzťahu medzi hustotou magnetického toku a hallovým napätím, sú to lineárne a prahové snímače. Ak je v týchto snímačoch vzťah medzi magnetickým tokom a napätím generovaným na výstupe lineárny, potom sú snímače definované ako lineárne snímače. Ale v prahových snímačoch sa pre každú hodnotu hustoty magnetického toku pozoroval pokles napätia generovaného na výstupe. Teraz môžete opísať, ktorý typ snímača je najviac preferovaný pre digitálne elektronické aplikácie?

Zanechajte správu 

zoznam správ