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霍尔传感器位移特性实验

实验14直流激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：

了解直流激励时霍尔式传感器的特性。

二、基本原理：

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；

再反方向调节测微头每增加0.2mm记下一个读数，将读数填入表14。

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、实验注意事项：

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激励电压错接成±15V，否则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）00.20.40.60.81.01.21.41.61.8

V(mv)1.881.6791.4751.2731.0860.890.7110.5250.3390.16

X（mm）2.02.22.42.62.83.03.23.43.63.8

V(mv)-0.0-0.19-0.38-0.57-0.75-0.94-1.12-1.32-1.52-1.70

2293647448

V-X曲线如下：

直流霍尔效应

V(V)y=-0.9354x+1.849

2

R=0.9998

3

2

1

0

00.511.522.533.544.5

-1

-2

-3

X（mm）

S=ΔV/ΔX=-0.9354V/mm

（1）由上图可知灵敏度为

（2）由上图可得非线性误差：

当x=1mm时，

Y=-0.9354×1+1.849=0.9136

Δm=Y-0.89=0.0236V

yFS=1.88V

δf=Δm/yFS×100%=1.256%

当x=3mm时:

Y=-0.9354×3+1.849=-0.9572V

Δm=Y-（-0.94）=-0.0172V

yFS=1.88V

δf