ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Для измерения индукции магнитного поля применяют полупроводниковые датчики
Холла. Эффект Холла состоит в следующем. Если полупроводник в виде прямоугольной
пластины поместить в магнитное поле с индукцией
B
и пропустить через него ток
плотности j, то между противоположными сторонами пластины, как показано на рис. 6,
возникнет разность потенциалов U.
Рис. 6. К возникновению разности потенциалов Холла
Холла
U
в образце, по
которому течет электрический ток с плотностью j, когда образец находится под действием
магнитного поля с индукцией
B
.
Эта поперечная (относительно
j
и
B
) разность потенциалов пропорциональна
плотности тока j, магнитной индукции B и расстоянию между соответствующими гранями
пластины d:
,
BjdRU
⋅⋅⋅=
(22)
где R– постоянная, зависящая от свойств полупроводника. Ее называют постоянной Холла
для данного полупроводника.
Таким образом, если такую пластину поместить в область пространства, где
существует магнитное поле неизвестной величины, то, при постоянном токе плотности j
через пластину, зная ее размеры и постоянную Холла R, можно, измерив холловскую
разность потенциалов, на основании соотношения (4) определить величину индукции
магнитного поля B.
Применение датчиков Холла не требует для измерения индукции магнитного поля
изменения его величины. Это является преимуществом холловского метода по сравнению
с баллистическим и индукционным. С помощью датчиков Холла измеряются поля с
индукцией примерно
T
6
10
−
и выше при точности
( )
%31
÷
. Достоинством датчиков
Холла являются их малые размеры, а также малая инерционность, т. е. независимость от
частоты, что позволяет с их помощью измерять переменные поля, частота которых
достигает
Гц
10
10
.
Экспериментальная установка
Измеритель магнитной индукции Ш1-8.
Действие этого прибора основано на измерении ЭДС Холла, возникающей на
датчике, помещаемом в область пространства, где существует магнитное поле. Прибор
имеет два сменных датчика, один из которых предназначен для измерения поля в зазоре
электромагнита (вектор индукции измеряемого поля
B
должен быть перпендикулярен
плоскости датчика), а другой – для измерения поля в соленоиде или катушках
Гельмгольца (вектор
B
должен быть параллелен оси этого датчика). На задней стороне
прибора есть специальный разъём, к которому подсоединяется тот или другой датчик.
d
Холла
U
Для измерения индукции магнитного поля применяют полупроводниковые датчики Холла. Эффект Холла состоит в следующем. Если полупроводник в виде прямоугольной пластины поместить в магнитное поле с индукцией B и пропустить через него ток плотности j, то между противоположными сторонами пластины, как показано на рис. 6, возникнет разность потенциалов U. d U Холла Рис. 6. К возникновению разности потенциалов Холла U Холла в образце, по которому течет электрический ток с плотностью j, когда образец находится под действием магнитного поля с индукцией B . Эта поперечная (относительно j и B ) разность потенциалов пропорциональна плотности тока j, магнитной индукции B и расстоянию между соответствующими гранями пластины d: U = R ⋅ d ⋅ j ⋅ B, (22) где R– постоянная, зависящая от свойств полупроводника. Ее называют постоянной Холла для данного полупроводника. Таким образом, если такую пластину поместить в область пространства, где существует магнитное поле неизвестной величины, то, при постоянном токе плотности j через пластину, зная ее размеры и постоянную Холла R, можно, измерив холловскую разность потенциалов, на основании соотношения (4) определить величину индукции магнитного поля B. Применение датчиков Холла не требует для измерения индукции магнитного поля изменения его величины. Это является преимуществом холловского метода по сравнению с баллистическим и индукционным. С помощью датчиков Холла измеряются поля с индукцией примерно 10 − 6 T и выше при точности (1 ÷ 3) % . Достоинством датчиков Холла являются их малые размеры, а также малая инерционность, т. е. независимость от частоты, что позволяет с их помощью измерять переменные поля, частота которых достигает 1010 Гц . Экспериментальная установка Измеритель магнитной индукции Ш1-8. Действие этого прибора основано на измерении ЭДС Холла, возникающей на датчике, помещаемом в область пространства, где существует магнитное поле. Прибор имеет два сменных датчика, один из которых предназначен для измерения поля в зазоре электромагнита (вектор индукции измеряемого поля B должен быть перпендикулярен плоскости датчика), а другой – для измерения поля в соленоиде или катушках Гельмгольца (вектор B должен быть параллелен оси этого датчика). На задней стороне прибора есть специальный разъём, к которому подсоединяется тот или другой датчик.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- …
- следующая ›
- последняя »