对称测量法在霍尔元件测磁场中的应用

在用霍尔元件测磁场时,一般采用对称测量法以消除各种附加电压的影响,当出现某种附加电压大于霍尔电压这种特殊情况时,该测量方法更为必要．     

对称测量法在用霍尔元件测磁场实验中不容忽视

用霍尔元件测磁场时,一般采用对称测量法支消除各种附加电压的影响 ,当出现某种随加 压大于霍尔电压的特殊情况时,该测量方法更和要。     

霍尔电压测量中异常现象的分析与处理

本文分析了霍尔电压测量过程中出现的因不等位电压过高而引起的异常现象，并提出了解决办法。     

自制霍尔效应演示仪

利用霍尔效应原理制作了霍尔效应演示仪,详细介绍了该演示仪的制作过程,定性地演示了霍尔电压与通电电流和磁感应强度的关系.     

霍尔电压的简化测法

一、引言用霍尔元件测量磁场这一实验,现在教学中一般的测法是:对同一场点,利用磁场方向与元件工作电流方向的四种不同的组合,测取四个电压值,再由此四值算出霍尔电压,此法测量次数较多,计算量大。本文提出的简化测法是:只需测量磁场与电流的     

霍尔效应误差分析及霍尔应用

霍尔效应是研究半导体性质的重要手段,但霍尔电压的测量受到多种副效应的影响。通过分析误差来源加实验论证来探索对称测量法的优势,并且发现除四种常见热磁效应以外,仍存在附加电压。经过一些研究,提供了一些减小误差的方案。考虑到大学物理实验中没有设计霍尔效应的生活应用,本文简单介绍了霍尔开关原理及应用,希望通过本文对教学改革有进一步的推进作用。     

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。     

分数量子霍尔效应的新理论

在经典霍尔效应中 ,霍尔电压ＶＨ 线性正比于垂直方向的外场Ｂ⊥ ,并且沿电流方向的纵向电压Ｖ∥ 也随Ｂ⊥ 的增加而连续上升 .1980年 ,冯·克里青 (ＫｌａｕｓｖｏｎＫｌｉｔｚｉｎｇ)用半导体场效应晶体管进行霍尔测量 ,研究被限制在二维平面内的电子运动 .他发现 ,在极低温和强磁场的条件下 ,霍尔电压ＶＨ 不再随外场的增加而线性增加 ,而是 (在ＶＨ-Ｂ⊥ 图上 )表现为一连串ＶＨ =常数的阶跃平台 .与一个个平台相对应的霍尔电阻ＶＨ Ｉ(Ｉ是纵向电流 )恰好等于物理常数ｈ ｅ2 除以一个整数ｉ(ｉ=1,2 ,3,4 ,… ) .克里青的发现后来被称为…     

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。     

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.     

霍尔效应实验的智能化

利用单片系统控制霍尔效应实验过程，智能化地验证霍尔效应理论、测量给定元件的霍尔灵敏度，并且通过磁场的变化模拟了实际的控制系统，从而使学生对霍尔效应的理论、实验及应用有了充分的认识。     

用霍尔元件测微小位移

利用霍尔元件的磁电阻效应与磁感应强度的平方成正比这一关系，通过改变磁铁与霍尔元件的距离引起霍尔元件的电阻改变，再把这一电阻信号转换为电压信号，测量电压信号从而得到与之对应的位移量。     

再论空穴和霍尔效应

笔者曾谈论过空穴和霍尔效应问题[1],试图回答,在本质上都是电子移动的情况下, 为什么自由电子导电 (n 型半导体)和空穴导电 (p 型半导体)会出现相反方向的霍尔电压.笔者想用更通俗的方式再论述一下此问题.     

一种新的量子效应──克里岑效应

1980年6月在西德召开的国际精密电磁测量会议上,西德的克里岑(K、Von. Kli-tzing)教授提出一种新的量子效应[1][2]:金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的霍尔电阻(即霍尔电压与供给器件的源-漏极电流之比)在低温和高磁场中具有量子化效应。当改变场效应管的栅极电压时,霍尔电压在随之改变的过程中,出现一系列的阶梯(如图1所示)。和低温直流约瑟夫森效应中电流阶梯类似。在阶梯处,霍尔电压的数值是自然常数h/(e2)的分数。式中h是普朗克常数,e是电子电荷。由于精细结构常数而霍尔电阻 ( i为整数)式中c是真空中的光速。 所以根据霍尔…     

用霍尔集成电路演示霍尔效应

一般用霍尔元件来做霍尔效应,其电路包括供给励磁电流、供给霍尔元件工作和测量霍尔元件电压三部分。由于磁场中霍尔电压V_H较小,要用电位差计来测量,因而设备昂贵,电路复杂,操作麻烦。用霍尔集成电路来做,大为简便,非常直观。     

基于差动电压传感器的杨氏模量实验改进

对传统使用霍尔传感器横梁弯曲法测量的杨氏模量实验进行了改进。针对原实验装置的不足,改用差动电压传感器测微小位移,利用单片机进行数据处理,解决了实验装置繁琐、数据处理复杂等问题,提高了实验的精确度,实现了物理实验装置的一体化和智能化。     

双阳极霍尔推力器效率及推力的模拟研究

为确定双阳极霍尔推力器中阳极电压分布对推力器效率及推力的影响，采用PIC三维数值模拟对双阳极结构霍尔推力器的放电过程进行了模拟。基于垂直分布的双阳极结构，得到了放电后离子羽流分布以及电子在放电区域的分布。通过对放电状态的模拟，计算得到了不同工况下的推力以及效率。在双阳极结构中第二阳极的电压增加会增大离子能量，但将影响电子约束，而过高的电压将引起电子密度减小。推力随着霍尔电流的增大而增大，但效率会随之减小，导致在提升推力的同时损失效率。     

关于霍尔效应实验的误差分析

霍尔效应实验是一个受系统误差影响较大的实验,特别是在霍尔效应产生的同时,伴随产生的其他效应引起的附加电场对实验影响较大.本文简单介绍该实验的原理和实验误差的来源,使用Origin 6.0软件处理实验数据,分析附加电场对霍尔电压和电流线性关系的影响,以及对霍尔系数测量值的影响.结果表明:附加电场的存在不会影响所测霍尔电压和电流U-Is的线性关系,但对霍尔系数的测量有较大影响.     

霍尔效应实验的改进和扩展

对霍尔效应仪器进行了改进,通过对磁场标定,研究霍尔电压与恒定电流的关系,可以测定霍尔片载流子的浓度. 测量霍尔片的长度和横截面积,进而可以测定霍尔片的电导率和迁移率.     

一种基于霍尔效应的三维角度传感器

基于霍尔效应原理,对设计的十字轴的参考水平面X轴和相应垂直面Y轴分别加载梯度较大的非匀强磁场,进而对设置在十字轴两端X轴和Y轴霍尔元件的霍尔电压与其相应的空间位置进行定标拟合。分别得到霍尔电压与X轴和Y轴的空间角度的关系公式,通过编程由单片机实现霍尔电压定位空间三维角度位置。本装置在温度-55℃～150℃,X轴和Y轴轴向角为80°～139°范围内精度可靠,在工业上有一定的应用前景。