第三組傳感器之磁效應(yīng)PPT第1頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三各類磁效應(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)第2頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三磁阻效應(yīng)磁致伸縮位移傳器感——磁致伸縮效應(yīng)的應(yīng)用第3頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三定義：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)稱為磁效應(yīng).第4頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三研究磁效應(yīng)的意義

①：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)可用來探測磁性物質(zhì)內(nèi)磁性電子的躍遷及其能級(jí)。第5頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三研究磁效應(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。

第6頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三研究磁效應(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；

第7頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三研究磁效應(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)則用于檢測磁場而制成新型磁頭及磁泡檢測器。

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)。第8頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三霍爾效應(yīng)及應(yīng)用第9頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三主要內(nèi)容預(yù)備知識(shí)實(shí)驗(yàn)簡介設(shè)計(jì)思路操作指南注意事項(xiàng)返回目錄頁第10頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)簡介

霍爾效應(yīng)是一種磁電效應(yīng)，是美國研究生霍爾1879年研究載流導(dǎo)體在磁場中受力的性質(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)磁場敏感、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、輸出電壓變化大和使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，因此，在檢測、自動(dòng)化、信息處理等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。通過該實(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)用到測量技術(shù)中的基本過程。第11頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三預(yù)備知識(shí)霍爾元件中的附加效應(yīng)霍爾效應(yīng)第12頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三霍爾效應(yīng)

當(dāng)電流垂直于外磁場方向通過導(dǎo)體時(shí)，在垂直于磁場和電流方向的導(dǎo)體的兩個(gè)端面之間出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，該電勢差稱為霍爾電勢差（霍爾電壓）。第13頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三霍爾效應(yīng)

霍爾電壓UH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，則第14頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三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.不等勢電壓Uo（不等勢效應(yīng)）＝Is.R第15頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三3.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)）第16頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三消除附加電壓為了減小附加效應(yīng)對(duì)測量霍耳電壓UH的影響，我們采用對(duì)稱測量法，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)霍爾電壓的測量結(jié)果為：第17頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三操作指南實(shí)驗(yàn)裝置操作要點(diǎn)第18頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三實(shí)驗(yàn)裝置勵(lì)磁線圈KH值測量電路勵(lì)磁電路工作電路霍爾元件第19頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三操作要點(diǎn)按裝置連接電路，然后對(duì)Is,Im調(diào)零，此時(shí)UH應(yīng)顯示為零；2.測量UH～I(xiàn)s關(guān)系（保持Im＝0.6A）;測量UH～I(xiàn)m關(guān)系（保持Is＝3.00mA）;測量Uσ值;5.確定樣品的導(dǎo)電類型。第20頁，共21頁，2023年，2月20日，星期三注意事項(xiàng)1.Is,Im的正確調(diào)零；2.