传感器技术实验报告

实验二

实验七

实验十三

实验十九

目录 电阻应变式传感器实验 热电式传感器----热电偶 霍尔式传感器的直流激励特性 电容式传感器特性

传感器技术实验

1/6

实验二 电阻应变式传感器实验

一． 实验目的

1． 熟悉电阻应变式传感器在位移测量中的应用，

2． 比较单臂电桥、双臂电桥和双差动全桥式电阻应变式传感器的灵敏度，

3． 比较半导体应变式传感器和金属电阻应变式传感器的灵敏度，

4． 通过实验熟悉和了解电阻应变式传感器测量电路的组成及工作原理。

二． 实验内容

1． 单臂电桥、双臂电桥和双差动全桥组成的位移测量电路，

2． 半导体应变式传感器位移测量电路。

三． 实验原理

应变片是最常用的测力传感元件。当用应变片测试时，应变片要牢固地粘贴在测试体表面，当测件受力发生形变，应变片的敏感栅随同变形，其电阻值也随之发生相应的变化。通过测量电路，转换成电信号输出显示。

电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种，当电桥平衡时，桥路对臂电阻乘积相等，电桥输出为零，在桥臂四个电阻R1、R2、R3、R4中，电阻的相对变化率分别为△R1／R1、△R2／R2、△R3／R3、△R4／R4，当使用一个应变片时，?R?

成差动状态工作，则有?R?

＝R4＝R，?R?4ΔR

R2ΔRRΔR；当二个应变片组；用四个应变片组成二个差动对工作，且R1＝R2＝R3。

由此可知，单臂，半桥，全桥电路的灵敏度依次增大。

四．实验步骤

1．调零。开启仪器电源，差动放大器增益置100倍（顺时针方向旋到底），“＋、－”输入端用实验线对地短路。输出端接数字电压表，用“调零”电位器调整差动放大器输出电压为零，然后拔掉实验线。调零后电位器位置不要变化。

…… …… 余下全文

实验三（1）霍尔式传感器的特性—直流激励（综合性）

姓名：       学号：      班级：

实验目的：了解霍尔式传感器的原理与特性

所需单元及附件：

霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F／V表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。

旋钮初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置２０Ｖ档，直流稳压电源置２Ｖ档，主、副电源关闭。

实验原理：

霍尔传感器属于磁敏元件，磁敏元件也是基于磁电转换原理，磁敏传感器是把磁学物理量转换成电信号。随着半导体技术的发展，磁敏元件得到应用和发展，广泛用于自动控制、信息传递、电磁场、生物医学等方面的电磁、压力、加速度、振动测量。

 特点：结构简单、体积小、动态特性好、寿命长。

随着半导体技术的发展，人们发现半导体材料的霍尔效应非常明显，并且体积小有利于集成化。霍尔传感器是基于霍尔效应

把一个导体（半导体薄片）两端通以电流I，在垂直方向施加磁感强度B的磁场，在薄片的另外两侧会产一个与控制电流I和磁场强度B的乘积成比例的电动势U或通电的导体（半导体）放在磁场中，电流I与磁场B方向垂直，在导体另外两侧会产生感应电动势。

在磁场作用下导体中的自由电子做定向运动。
每个电子受洛仑兹力作用被推向导体的另一侧：

  霍尔电场作用于电子的力：

霍尔电场：

当两作用力相等时电荷不再向两边积累达到动态平衡：

  

霍尔电势：

通过（半）导体薄片的电流I与下列因素有关：

载流子浓度n，电子运动速度v，导体薄片横截面积 b*d，

 e 为电子电荷量。

代入后：

霍尔常数：

…… …… 余下全文

实验报告

姓名：张伟楠        班级： F0703028     学号： 5070309108   实验成绩：

同组姓名：马文琪    实验日期：08.03.31   指导教师：         批阅日期：

集成霍尔传感器的特征测量与应用

 

【实验目的】

1．了解霍耳效应原理和集成霍耳传感器的工作原理。

2．通过测量螺线管励磁电流与集成霍耳传感器输出电压的关系，证明霍耳电势差与磁感应强度成正比。

3．   用通电螺线管中心点处磁感应强度的理论计算值校准集成霍耳传感器的灵敏度。

4．测量螺线管内磁感应强度沿螺线管中轴线的分布，并与相应的理论曲线比较。

【实验原理】

1、   霍耳效应

将一导电体（金属或半导体）薄片放在磁场中，并使薄片平面垂直于磁场方向。当薄片纵向端面有电流I流过时，在与电流I和磁场B垂直的薄片横向端面a、b间就会产生一电势差，这种现象称为霍耳效应（Hall effect），所产生的电势差叫做霍耳电势差或霍耳电压，用U_H表示。

霍耳效应是由运动电荷（载流子）在磁场中受到洛伦兹力的作用引起的。洛伦兹力使载流子发生偏转，在薄片横向端面上聚积电荷形成不断增大的横向电场（称为霍耳电场），从而使载流子又受到一个与洛伦兹力反向的电场力，直到两力相等，载流子不再发生偏转，在a、b间形成一个稳定的霍耳电场。这时，两横向端面a、b间的霍耳电压就达到一个稳定值。端面a、b间霍耳电压的符合与载流子电荷的正负有关。因此，通过测量霍耳电压的正负，即可判断半导体材料的导电类型。

…… …… 余下全文

华南农业大学实验报告

                                                   组别 201130010110

题目 集成霍尔传感器测量圆线圈和亥姆霍线兹圈的磁场          姓名 梁志雄       日期

实验目的

学会用霍尔传感器测量圆线圈和亥姆霍兹线圈的磁场

实验器材

亥姆霍兹磁场测定仪、高灵敏度毫特计和数字式直流稳压电源

实验原理

亥姆霍兹线圈磁场实验仪采用恒流源，产生恒定的磁场，用集成霍尔传感器测量载流圈线圈和亥姆霍兹线圈线上各点的磁感应强度，研究亥姆霍兹线圈的磁场分布。

若在一条直线上两个完全相同共轴密绕的圆形线圈，两线圈半径都则在两线圈轴线附都是R，匝数都是N，且两线圈间距也是R，通入大小和方向都相同的电流，则在两线圈间轴线附近，磁场叠加结果保持基本均匀，产生均匀磁场区。

实验步骤

1、  接好仪器，测量电流I=100mA时单线圈a轴上各点的磁感应强度Ba，每隔1cm测量一次；

2、  计算线圈中的轴线上各点的磁感应强度；

3、  在轴线上某点转动探头观察该点磁感应强度变化规律；

…… …… 余下全文

电子信息工程系实验报告

课程名称：传感与检测                             

实验项目名称：实验7  霍尔式传感器的特性-直流激励   实验时间：20##-6-11      

班级：电信092              姓名：XXX           学号：910706201      

                                                                                                                                             

…… …… 余下全文

实验四霍尔式传感器的静态位移特性—直流激励

 一、实验目的

      了解霍尔式传感器的原理与特性。

 二、所需单元及部件

  霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、V/F表、直流稳压电源，测微头、振动平台。

       有关旋钮的初始位置：差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置2V档，直流稳压电源置2V档，主、副电源关闭。

  三、实验步骤：

     （1）了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号，霍尔片安装在实验仪的振动圃盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔式传感器。

     （2）开启主、副电源将差动放大器调零后，增益置接近最小，使得霍尔片在磁场中位移时V/F表读数明显变化，关闭主，副电源，根据图1接线，W1、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。

 

（3）装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。

（4）开启主、副电源，调整W1使电压表指示为零。

（5）上下旋动测微头，记下电压表读数，建议每隔0.2mm读一个数，将读数填入下表：

作出V—X曲线，指出线性范围，求出灵敏度，关闭主、副电源。

    可见，本实验测出的实际上是磁场情况，它的线性越好，位移测量的线性度也越好，它的变化越陡，位移测量的灵敏度也越大。

（6）实验完毕，关闭主、副电源，各旋钮置初始位置。

四、实验数据及处理

                          V—X曲线

…… …… 余下全文

六安职业技术学院课程

设计（论文）

磁学传感器

          ——霍尔接近开关

姓    名：于晓路   刘之蒙     

李飞飞   司成维      

指导教师：     李   棚         

专业名称：     计控0901       

所在系部：     信息工程        

二○##年五月

课程设计开题报告

摘要

20 世纪末,集成霍尔传感器技术得到了迅猛发展,各种性能的集成霍尔传感器不断涌现,它们已在汽车、纺织、化工、通讯、电机、电信、计算机等各个领域得到广泛的应用,特别是由集成开关型霍尔传感器制成的无刷直流电机(霍尔电机) 已经进入千家万户. 广泛应用于录音机、摄录像设备、VCD、DVD、及新型助力自行车等家用电器中. 笔者将集成开关型霍尔传感器及其计时装置应用于力学实验中,同时还可对该传感器的特性参数进行测量. 由于保留了传统的实验方法,所以使实验的内容更具综合性,它一方面能让学生从多角度地了解和掌握一些经典的测量手段和操作技能.另一方面由于加入了用集成开关型霍尔传感器来测量时间或周期的新方法,使学生对这种传感器的特性及在自动测量和自动控制中的作用有进一步的认识,从而真正领略这一最新传感技术的风采. 传统实验与现代化技术相结合对推进素质教育,培养想象能力和创新能力是十分有用的. 而这类实验已在我校的中学物理实验研究课程中开设,教师和学生都很有兴趣,教学效果很好。

…… …… 余下全文