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实验14 直流鼓励时霍尔传感器位移特性实验
141270046 自动化杨蕾生
一、实验目的：
了解直流鼓励时霍尔式传感器的特性。
二、根本原理：
根据霍尔效应，霍尔电势UH＝KHIB，当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它的电势会发生变化，利用这一性质可以进行位移测量。
三、需用器件与单元：
主机箱、霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、测微头、数显单元。
四、实验步骤：
1、霍尔传感器和测微头的安装、使用参阅实验九。按图14示意图接线〔实验模板的输出Vo1接主机箱电压表Vin〕，将主机箱上的电压表量程〔显示选择〕开关打到2V档。
2、检查接线无误后，开启电源，调节测微头使霍尔片大致在磁铁中间位置，再调节Rw1使数显表指示为零。
3、以某个方向调节测微头2mm位移，记录电压表读数作为实验起始点；，将读数填入表14。
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表14
X〔mm〕
V(mv)
作出V-X曲线，计算不同线性范围时的灵敏度和非线性误差。
五、实验考前须知：
1、对传感器要轻拿轻放，绝不可掉到地上。
2、不要将霍尔传感器的鼓励电压错接成±15V，否那么将可能烧毁霍尔元件。
六、思考题：
本实验中霍尔元件位移的线性度实际上反映的是什么量的变化？
答：本人认为应该是实际的输入、输出与拟合的理想的直线的偏离程度的变化，当X不同的时候，实际的输出值与根据拟合直线得到的数值的偏离值是不相同的。
七、实验报告要求：
1、整理实验数据，根据所得得实验数据做出传感器的特性曲线。
实验数据如下：
表9－2
X〔mm〕
0

V(mv)
X〔mm〕
V(mv)
V-X曲线如下：
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〔1〕由上图可知灵敏度为S=ΔV/Δ
〔2〕由上图可得非线性误差：
当x=1mm时，
×
Δm =Y=V 
yFS=V 
δf =Δm /yFS×100%=%
 当x=3mm时: 
Y=×=V 
Δm =Y-〔-〕=V
yFS=V 
δf =Δm /yFS×100%=% 
2、归纳总结霍尔元件的误差主要有哪几种，各自的产生原因是什么，应怎样进行补偿。
答：〔1〕零位误差。零位误差由不等位电势所造成，产生不等位电势的主要原因是：两个霍尔电极没有安装在同一等位面上；材料不均匀造成电阻分布不均匀；控制电极接触不良，造成电流分布不均匀。补偿方法是加一不等位电势补偿电路。
〔2〕温度误差。因为半导体对温度很敏感，因而其霍尔系数、电阻率、霍尔电势的输入、输出电阻等均随温度有明显的变化，导致了霍尔元件产生温度误差。补偿方法是采用恒流源供电和输入回路并联电阻。