اثر هال چیست: کار و آزمایش آن

اثر هال تکنیکی برای اندازه گیری ولتاژ عرضی است. این اثر توسط ادوین هال در سال 1879 پیشنهاد شد. هدف از این اثر بررسی رفتار جریان حمل شده در هادی های مربوطه موجود در مدارها است. همچنین در سنسورهای کاربردی مختلف مانند سنسور فشار، سنسور جریان و غیره استفاده می شود... برای اندازه گیری شدت میدان مغناطیسی در مدار از سنسورهای جلوه هال استفاده می شود. اندازه‌گیری این میدان مغناطیسی منجر به مطالعه جریان در هادی می‌شود. اثر هال چیست؟ جریان جریان در رسانا منجر به ایجاد نیروی عرضی بر حامل‌های متحرکی می‌شود که بارهای خاصی دارند. هنگامی که نیرو اعمال می شود، تجمع در دو طرف هادی تشکیل می شود. از این رو، منجر به تولید ولتاژ می شود. این اثر به عنوان اثر هال شناخته می شود زیرا این ولتاژ مسئول مطالعه جریان تکامل یافته در هادی ها است. این اثر را می توان با سنسورهای معروف به سنسورهای اثر هال اندازه گیری کرد. سنسور اثر هال این حسگرها در اندازه گیری شدت میدان مغناطیسی استفاده می شوند. هنگامی که میدان مغناطیسی در مدار تشخیص داده می شود ، ولتاژ ایجاد می شود. به این ولتاژ هال ولتاژ گفته می شود. این ولتاژ وظیفه تشخیص چگالی شار مغناطیسی را بر عهده دارد. این سنسورها به طور کلی به عنوان مبدل های خطی عمل می کنند. اصل کار اصل درگیر در سنسور اثر هال مشابه ولتاژ سالن است. اجازه دهید یک رسانا با یک نوار نازک در نظر بگیریم که منبع برق آن را تامین می کند. هنگامی که جریان در اختیار رسانا قرار می گیرد ، بار مستقیماً در خطی که عمود بر جهت میدان مغناطیسی رسانا است ، جریان می یابد. به این ترتیب برخی از حامل ها مانند الکترون ها در یک سمت میدان جمع می شوند.سنسور اثر هال اکنون صفحه هادی به دو صورت تقسیم می شود. یک طرف دارای بار مثبت و طرف دیگر دارای بار منفی است. به دلیل این تفاوت در پتانسیل ، ولتاژ تولید می شود. به این ولتاژ هال گفته می شود. تا زمانی که تعادل حاصل شود، حامل های بار تمایل دارند از یک سمت به سمت دیگر حرکت کنند. این مقدار شار مغناطیسی را تغییر می دهد. هنگامی که جداسازی در هادی متوقف می شود، مقدار چگالی شار مغناطیسی به دست می آید. به این ترتیب، سنسور اثر هال کار می کند. اکنون آزمایش کنید اجازه دهید آزمایش اثر هال را مورد بحث قرار دهیم. هدف: تعیین مقدار ولتاژ سالن. دستگاه مورد نیاز دو شیر برقی. منبع جریان ثابت. چهار پروب. گاوس متر دیجیتال. دستگاه اثر هال با ژنراتور جریان ثابت (CCG) ، کاوشگرها ، و ولت متر دیجیتال. نظریه هنگامی که جریان فعلی به مواد رسانا ارائه می شود و بین سولنوئیدهایی که در جهت عمود بر میدان های مغناطیسی وجود دارند قرار می گیرد. ولتاژ به دلیل اختلاف پتانسیل در دو طرف ماده ایجاد می شود. این ولتاژ به ولتاژ هال معروف است. این ولتاژ وظیفه تعیین نوع ماده را بر عهده دارد.اثر هال در هادی معادله ای که ولتاژ سالن را تعیین می کند است جایی که "I" جاری است ، "B" نشان دهنده میدان مغناطیسی و "t" ضخامت مواد را نشان می دهد.در اینجا RH ضریب ولتاژ هال را نشان می دهد. روش برقراری ارتباط بین منبع فعلی که با سلونوئیدها ثابت است. مجموعه ای از چهار پروب اتصال با گاوسمتری را فراهم می کند و بین سولنوئیدها نگه داشته می شود. متر و جریان را روشن کنید منبع تغییر جریان فعلی در شیر برقی با مقدار مشخصی از فواصل جریان از طریق مقادیر مشخص. با گازسنج، قرائت ها مشخص می شود. سپس کلید کنتور و منبع جریان را خاموش کنید. سپس دکمه به سمت حداقل مقدار جریان چرخانده می شود. پروب هال روی پایه چوبی ثابت می شود. سپس یک جفت سیم که به رنگ سبز موجود است به CCG متصل می شود. جفت سیم قرمز باقیمانده به ولت متر در دستگاه هال متصل می شود. پروب ها را با پروب های دستگاه تعویض کنید. مواد مورد نیاز برای شناسایی بین پایانه های شیر برقی را نگه دارید. سپس دستگاه های متصل مربوطه را روشن کنید. مقدار جریان را از CCG افزایش دهید. برای اندازه گیری میدان مغناطیسی کنونی مقادیر مختلف ولتاژ هال. ضخامت نمونه قرار داده شده را می توان با دستگاهی به نام پیچ سنج اندازه گیری کرد. سپس ضریب سالن و غلظت حامل را محاسبه کنید. نتایج برای تعیین مقدار ولتاژ هال = ________. ضریب هال مواد قرار داده شده = _________. کاربردهای جلوه هال کاربردهای مختلفی از جلوه هال وجود دارد. برخی از آنها به شرح زیر ذکر شده است: کاوشگرهایی که در دستگاه های هال وجود دارند در مغناطیس سنج ها استفاده می شوند. دستگاه هایی که جلوه هال را انجام می دهند از گرد و غبار، کثیفی و غیره مصون هستند، بنابراین می توان از این دستگاه ها به عنوان عناصر حسگر استفاده کرد. موقعیت، در یک حسگر الکترونیکی دیگر. در سنجش میدان مغناطیسی برای کاربردهای صنعتی بسیار مفید است. حسگر دارای اثر هال می تواند در خودروها برای تشخیص سطح سوخت استفاده شود. این سنسورهای اثر در الکترونیک دیجیتال مفید هستند. دستگاهی که اثر هال را انجام می دهد کاربردهای مختلفی دارد. به طور کلی بر اساس رابطه ای که بین چگالی شار مغناطیسی و ولتاژ هال وجود دارد دو نوع سنسور وجود دارد که سنسورهای خطی و آستانه ای هستند. در این سنسورها اگر رابطه بین شار مغناطیسی و ولتاژ تولید شده در خروجی خطی باشد، سنسورها به عنوان سنسورهای خطی تعریف می شوند. اما در سنسورهای آستانه، برای هر مقدار چگالی شار مغناطیسی، کاهشی در ولتاژ تولید شده در خروجی مشاهده شد. اکنون می توانید توضیح دهید که کدام نوع سنسور بیشتر برای کاربردهای الکترونیک دیجیتال ترجیح داده می شود؟

ترک یک پیام 

فهرست پیام