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使用霍尔效应测量磁场的方法

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:霍尔效应测场仪是利用金属或半导体的霍尔效应测量恒磁场或交变磁场的仪器。该方法不仅可以测量恒磁场,也可以测量交变磁场。霍尔效应测场仪还可用来测量永磁体的表面磁场,用作永磁材料生产线上的检测仪表。霍尔效应测场仪测量磁场的精度一般为1%~5%。影响因素影响霍尔效应法测量精度的主要因素如下:1)霍尔系数的温度系数较大。2)霍尔系数在不同的磁场范围内不是常数。

使用霍尔效应测量磁场的方法

霍尔效应测场仪是利用金属或半导体的霍尔效应测量恒磁场或交变磁场的仪器。它是将一块金属或半导体放在磁感应强度B的磁场中,在垂直于磁场的方向通过电流i,则在与这二者相垂直的方向上产生的电动势VH称为霍尔电动势:

式中 RH——材料的霍尔系数,由材料的性质决定;

d——磁场方向上试样的厚度,单位为mm;

i——垂直于磁场方向的电流,单位为A;

B——磁感应强度,单位为T。

该方法不仅可以测量恒磁场(用直流或交流供电),也可以测量交变磁场(用直流供电)。若采用薄膜霍尔元件(如锑化铟薄膜霍尔元件,膜厚0.5μm,面积为2μm×2μm),则可以测量磁带表面及磁头缝隙中的磁场。霍尔效应测场仪还可用来测量永磁体的表面磁场,用作永磁材料生产线上的检测仪表。霍尔效应测场仪测量磁场的精度一般为1%~5%。

(1)影响因素 影响霍尔效应法测量精度的主要因素如下:

1)霍尔系数的温度系数较大。(www.xing528.com)

2)霍尔系数在不同的磁场范围内不是常数。

3)引线的电极位置不当所引起的附加电势(不等位电势)的影响。

(2)提高精度的措施 提高其测量精度的措施如下:

1)选用霍尔系数温度稳定性及磁场稳定性好的霍尔元件。

2)采用恒流源供电,用补偿电路消除不等位电势等。

经过改进设计,可将测量精度提高到0.05%~0.1%。

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