温度对霍尔位移传感器静态特性的影响

在不同环境温度下,对霍尔位移传感器的静态特性进行了测试.结果表明,随着环境温度的变化,霍尔传感器的静态特性差异明显,从理论上分析了产生差异的原因.并对其应用实例进行了说明.     

霍尔元件的动态特性曲线的测量及研究

以实验手段研究了霍尔元件在交变电流及交变磁场下的动态特性.实验以霍尔效应实验为基础,改变其中某一自变量,通以交变信号并保持其他条件不变,观察实验现象,得出霍尔电压的幅频特性以及相频特性.从实验结果可以看出霍尔元件的动态特性与静态特性有很大的不同.     

利用霍尔元件测永磁材料的静态特征

利用霍尔元件测永磁材料的静态特征石环英，石琳（长沙铁道学院４１００７５）（湖南大学）在大学物理实验中有一利用霍尔效应测永磁材料磁场的实验，测量Ｃ型电磁铁空隙中的磁感应强度．本人以此实验为基础，设计了一种利用霍尔元件测永磁材料静态磁特性的设备．一、实验...     

双因素方差分析模型在霍尔测量中的应用

在测量半导体材料的霍尔效应实验中,研究霍尔电压在不同温度和不同磁场强度下变化情况。文章通过建立双因素方差分析数学模型对实验数据进行分析,判断不同的实验条件对实验结果是否有显著影响。     

电动汽车冬季热负荷及制热调节特性研究

电动汽车制热调节特性主要受冬季负荷特性和热泵系统制热性能的影响,采用热平衡法对电动汽车不同环境温度不同车速下的冬季负荷特性进行研究,建立热泵系统仿真模型,通过仿真得到不同工况下热泵系统制热性能,在7、-7、-15℃三种典型实验工况下验证了该模型误差4%。针对实验车辆,联合负荷特性与热泵制热性能研究其调节特性,结果表明:在环境温度≥-12℃时,热泵系统可通过调节实现独立供热;在-20～-12℃之间,需PTC提供部分热量;在-20℃时,宜采用PTC单独供热。     

甘油的黏度对激光等离子体推进的影响

以液体甘油为烧蚀靶材,研究了不同环境温度下超短脉冲激光烧蚀后产生的等离子体的推进特性.实验结果表明:甘油产生的动量和烧蚀压力与环境温度密切相关,其原因是甘油的黏度受温度影响较大.     

InSb霍尔传感器输出电压温度特性的研究

对InSb霍尔元件在－135～65℃内的霍尔电压的温度特性进行了测量,研究在恒流源和恒压源条件下其输出电压随温度的变化情况,并对其工作温度、线性范围及应用进行了探讨。     

嵌入式ADC电磁敏感度的温度效应分析与实验

模数转换器(ADC)在测控系统中应用广泛,针对嵌入式ADC复杂环境下的电磁敏感性问题,通过理论分析和实验测量研究了环境温度对其电磁敏感度的影响。结合ADC结构与特性,分析了射频信号对ADC的干扰机制,指出了环境温度对干扰信号作用下的金属氧化物半导体(MOS)漏电流的影响。在不同温度下,测量、分析了电磁干扰下各部分电路参数的变化情况。并在10 MHz~1 GHz频率范围、-10~80 ℃温度范围内测量了ADC电磁敏感度的温度效应。结果表明,变化的环境温度会通过影响MOS晶体管的迁移率,改变其在电磁干扰下的响应,造成ADC电磁敏感度随环境温度变化发生显著漂移。     

蓄冷板冻结过程的数值模拟与实验研究

文中对蓄冷板内共晶液的热力学特性进行了分析。运用数值方法对不同温度下的NaCl蓄冷板冻结过程进行模拟研究,并实验验证了模拟的准确性。研究结果表明:当环境温度低于共晶液的共晶温度-21.2℃时,蓄冷板内共晶液开始相变所需的冷冻时间与环境温度有较大影响;蓄冷板出现结晶后直至共晶液完全冻结的相变过程受环境温度的影响较小。     

新型霍尔元件物理特性实验装置的制作

设计并制作了一套新型实验装置,通过线性和开关型霍尔元件特性测试的巧妙组合,得到开关型霍尔元件开关磁感应强度的大小及其磁滞回特性曲线.该实验装置可帮助学生加深对霍尔元件物理特性的认识.     

A Hall effect angle detector for solid-state NMR

We describe a new method for independent monitoring of the angle between the spinning axis and the magnetic field in solid-state NMR. A Hall effect magnetic flux sensor is fixed to the spinning housing, so that a change in the stator orientation leads to a change in the angle between the Hall plane and the static magnetic field. This leads to a change in the Hall voltage generated by the sensor when an electric current is passed through it. The Hall voltage may be measured externally by a precision voltmeter, allowing the spinning angle to be measured non-mechanically and independent of the NMR experiment. If the Hall sensor is mounted so that the magnetic field is approximately parallel to the Hall plane, the Hall voltage becomes highly sensitive to the stator orientation. The current angular accuracy is around 10 millidegrees. The precautions needed to achieve higher angular accuracy are described.     

高性能石墨烯霍尔传感器

本文回顾了石墨烯霍尔传感器的相关研究工作.通过改善石墨烯生长转移和霍尔元件的微加工工艺,石墨烯霍尔元件和霍尔集成电路都展示出超越传统霍尔传感器的优异性能.石墨烯霍尔元件的灵敏度、分辨率、线性度和温度稳定性等重要指标都优于传统商用霍尔元件.通过开发一套钝化工艺,霍尔元件的稳定性有了明显提升.结合石墨烯材料的特点,展示了石墨烯在柔性磁传感和多功能传感领域的新颖应用.此外,成功实现了石墨烯/硅互补型金属-氧化物-半导体(CMOS)混合霍尔集成电路,并进行了应用展示.通过发展一套低温加工工艺(不超过180℃),将石墨烯霍尔元件制备在硅基CMOS芯片的钝化层上,从而与硅基CMOS电路实现了单片集成.本文的研究结果表明石墨烯在霍尔磁探测方向拥有重大的性能优势,在产业化应用中有巨大发展潜力.     

Feedback-type giant magneto-impedance sensor based on longitudinal excitation

In this paper, the characteristics of Fe-based amorphous ribbon based on the longitudinal excitation are investigated with assistance of the theory of the giant magneto-impedance (GMI) effect. A feedback-type GMI micro-magnetic sensor is designed with regard to the design of the sensing element, the excitation circuit, the conditional circuit and the feedback circuit. With the analysis of the dynamic and static characteristics of the feedback-type GMI sensor, it is concluded that the designed feedback-type GMI sensor has higher linearity, stability and dynamic characteristics than non-feedback-type GMI sensor in −2.5 to +2.5 Oe.     

Hall传感器的标定装置及相关标定实验研究

Hall传感器是加速器磁铁磁场测量必不可少的工具之一。为保证Hall传感器能够完成高精度的测量,在实际使用过程中,需要对其进行周期性标定。除此以外,当前加速器磁体的测试任务对Hall传感器的测量范围及工作温度提出了新的需求,因此建立一套标准的大跨度磁场及温度范围的Hall传感器标定系统具有非常重要的现实意义。基于此,搭建了一套完整的高精度Hall传感器标定系统并着重论述了其中的数据采集部分。目前基于该系统开展了一系列0～2.0 T磁场区(HHP-NP、HPCS、DTM151、HE244T等Hall传感器)下的标定尝试,标定曲线采用线性、多项式等不同方式拟合,结果表明拟合结果良好,线性偏离程度(测试结果线性偏离程度越小,精度越好)最优情况下好于0.01%。     

温度补偿式光纤光栅土压力传感器

针对现有土压力传感器无法实现长期、实时监测的要求,设计了温度补偿式光纤光栅土压力传感器。选用有硬中心的平膜片作弹性元件,选用灵敏度高、体积小、质量轻、易于波分复用和组成传感网络的光纤光栅作敏感元件;同时采用了不受力光栅法进行了温度补偿。经实验测试,该传感器的灵敏度为1.5 nm/M Pa;线性度误差为0.35%;重复性为0.06%;迟滞为2.19%;静态误差为2.21%;这些指标能够满足实际工程应用要求。     

开关型霍尔传感器的原理与工程实现

介绍了开关型霍尔传感器的工作原理，设计了适用于工程测量的具体线路，并分析了该线路的特点。     

Extraction and scattering analyses of 2D and bulk carriers in epitaxial graphene-on-SiC structure

Hall effect measurements of a graphene-on-SiC system were carried out as a function of temperature (1.8–200 K) at a static magnetic field (0.5 T). With the analysis of temperature dependent single-field Hall data with the Simple Parallel Conduction Extraction Method (SPCEM), bulk and two-dimensional (2D) carrier densities and mobilities were extracted successfully. Bulk carrier is attributed to SiC substrate and 2D carrier is attributed to the graphene layer. For each SPCEM extracted carrier data, relevant three-dimensional or 2D scattering analyses were performed. Each SPCEM extracted carrier data were explained with the related scattering analyses. A temperature independent mobility component, which may related to an interaction between graphene and SiC, was observed for both scattering analyses with the same mobility limiting value. With the SPCEM, effective ionized impurity concentration of SiC substrate, extracted 2D-mobility, and sheet carrier density of the graphene layer are calculated with using temperature dependent static magnetic field Hall data.     

霍尔效应在直流电压隔离传送中的应用

应用基于霍尔效应的磁平衡原理设计了直流电压高精度隔离传送传感器,并与光耦传感器进行了比较,结果表明:在温度变化的环境中,该传感器隔离传送直流电压的精度优于光耦传感器28倍.     

Master equation approach to conductivity of bosonic and fermionic carriers in one‐ and two‐dimensional lattices

The master equation approach to diffusive current of bosonic or fermionic carriers in one‐ and two‐dimensional lattices is discussed. This approach is shown to reproduce all known results of the linear response theory, including the integer quantum Hall effect for fermionic carriers. The main advantage of the approach is that it allows to calculate the current beyond the linear response regime where new effects are found. In particular, the Hall current can be inverted by changing orientation of the static force (electric field) relative to the primary axes of the lattice.     

霍尔传感器温度漂移补偿电路设计

霍尔传感器作为一种半导体器件,其灵敏度随着温度变化而产生漂移的特性,限制了其在高精度磁场测量场合的应用。传统的温度补偿方法虽然对温度变化的一次项进行了完全补偿,但是却引入了温度变化二次项的误差。因此,对于温度变化显著的高精度测量场合,传统温度补偿法将不再适用。设计了一种闭环反馈电路,通过温度传感器采集温度信号,与信号处理电路的最终输出信号进行运算后送回信号处理电路的输入端进行补偿,而并不是简单地将温度信号与霍尔信号的输入信号进行相加后送入信号处理电路。仿真分析结果表明,通过调节补偿电路的反馈比例系数与霍尔芯片温度漂移系数,可以完全补偿霍尔芯片的灵敏度漂移。因此,这种闭环补偿方法可以不引入与温度变化二次项有关的误差,消除因温度变化产生的漂移,不仅适用于霍尔传感器,也适用于其他会随着温度漂移的传感器。