霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例

1、霍尔效应和霍尔元件特性测定数据处理范例 0M I =(2在坐标纸上作出不等位电势差与工作电流的关系曲线。 V /m VI s /mA图 1:不等位电势差与工作电流的关系曲线2.励磁电流一定,霍尔元件灵敏度测定(仪器公差取数字仪表显示数据末位的 5倍, 如霍尔工作电流示值误差:0.05S I m mA=;霍尔电压示值误差:0.05H V m mV=;I m A= 霍尔电压与霍尔电流关系测试数据表: 利用逐差法计算霍尔元件灵敏度及其不确定度(0.683p = 。H HH S S V V K I B I B =a 利用逐差法计算 H V 的平均值及不确定度估算 (该部分逐差法计算可用数据处理软件的逐

2、差法进行计算 2.761.261.50, 3.011.501.51H H H H H H H H H H H H V V mV V V mV V V mV V V mV V V mV V V mV -=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-=-= 1.50H V mV =V S mV=,平均值的标准偏差:V S mV =肖维涅系数61.73n c c =, 1.730.00820.014186H n V c S mV *=*=根据肖维涅准则(坏值条件:*i HH H n V V c S ->检验无坏值出现。 (注:如坏值超过两个 , 请说明后用作图法处理H V 不确定度估算:A vp V

3、 u t S mV=, (0.683p =0.041B pu mV = (0.683p = 0.041H V u mV = H H V V Hu E V = b S I 的不确定度估算(该部分计算也可用数据处理软件的逐差法进行计算 1.50S I mA =0.029S p u k mA S S I I S u E I = (0.683p =c 磁感应强度 B 及其不确定度的计算螺线管参数:线圈匝数 N=1800匝,有效长度 2L =181mm ,等效半径 R =21mm18002181N n L =匝 /mm(01/21/2222201/21/2222201/222721/2223222241

4、0/18000.50020.02100.09056.08710M M Mu nI x L x L B R x L R x L u N I L L L R L R L u N I R L N A Am T -+- =- +- =- +=+=+= 0.0029M I p u k A= (0.683p =0.00580.500M M I B I Mu E E I = (0.683p =d 霍尔元件灵敏度的计算K mV mA T mA T I B I B -= 100%100%3.4%H K E =0.0341646/H H K K H u E K mV mA T =所以霍尔元件的灵敏度为:(1646

5、/H K mV mA T =±,(0.683p = 3.4%H K E =3.霍尔工作电流一定,励磁电流与霍尔电压关系测试 表三:霍尔电压与励磁电流关系测试数据表格 ( I mA = 用坐标纸绘制H M V I -关系曲线. 用图解法确定霍尔元件的灵敏度及不确定度(0.683p = 。H H S V K I B = 1/22200221/2220222HHH H M S M S SHM S R L V V V K I B I I u NI R L R L V I I u N+=+=2149185406M M M I I I mA =-=-= 213.000.502.50H H H V

6、 V V mV =-=-=4.1M p u k mA I= (m 取横坐标最小刻度值的一半 0.010 406 M I Mu E I = HV pu k mA=(m取纵坐标最小刻度值的一半 b S I 不确定度的确定: Spu k mAI=SSIISuEI=c HK 最佳值及不确定度的计算:H MV I-斜率为406HMVk mV mAI=(1/2221/22272221181/2169/HHM SR LVKI I u NmV mA T-+=+= 2.1%HKE=2.1%1694/H HK K Hu E K mV mA T=(1694/HK mV mA Tp =2.1%HE =(1励磁电流为零情况下,不等位电势差与霍尔元件工作电流为线性关系曲线,该曲线斜 率即为霍尔元件的不等位电阻;(2磁感应强度一定时,采用逐差法计算的霍尔元件灵敏度为: