講義螺線管磁場

講義螺線管磁場霍爾效應(yīng)法測定螺線管軸向磁感覺強(qiáng)度散布置于磁場中的載流體，假如電流方向與磁場垂直，則在垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一附帶的橫向電場，這個現(xiàn)象是霍普斯金大學(xué)研究生霍爾于1879年發(fā)現(xiàn)的，后被稱為霍爾效應(yīng)。跟著半導(dǎo)體物理學(xué)的快速發(fā)展，霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率的丈量已成為研究半導(dǎo)體資料的主要方法之一。通過實(shí)驗(yàn)丈量半導(dǎo)體資料的霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率能夠判斷資料的導(dǎo)電種類、載流子濃度、載流子遷徙率等主要參數(shù)。若能丈量霍爾系數(shù)和電導(dǎo)率隨溫度變化的關(guān)系，還能夠求出半導(dǎo)體資料的雜質(zhì)電離能和資料的禁帶寬度?，F(xiàn)在，霍爾效應(yīng)不不過測定半導(dǎo)體資料電學(xué)參數(shù)的主要手段，并且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，利用該效應(yīng)制成的霍爾器件，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡單、頻次響應(yīng)寬（高達(dá)10GHz）、壽命長、靠譜性高等長處，已寬泛用于非電量丈量、自動控制和信息辦理等方面。在工業(yè)生產(chǎn)要求自動檢測和控制的今日，作為敏感元件之一的霍爾器件，將有更廣闊的應(yīng)用遠(yuǎn)景。認(rèn)識這一富有適用性的實(shí)驗(yàn)，對往后的工作將有好處。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．掌握測試霍爾元件的工作特征。2．學(xué)慣用霍爾效應(yīng)法丈量磁場的原理和方法。3．學(xué)慣用霍爾元件測繪長直螺線管的軸向磁場散布。二、實(shí)驗(yàn)原理1．霍爾效應(yīng)法丈量磁場原理霍爾效應(yīng)從實(shí)質(zhì)上講是運(yùn)動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而惹起的偏轉(zhuǎn)。當(dāng)帶電粒子（電子或空穴）被拘束在固體資猜中，這類偏轉(zhuǎn)就致使在垂直電流和磁場的方向上產(chǎn)生正負(fù)電荷的積聚，進(jìn)而形成附帶的橫向電場，即霍爾電場。關(guān)于圖（1）（a）所示的N型半導(dǎo)體試樣，若在X方向的電極D、E上通以電流Is，在Z方向加磁場B，試樣中載流子（電子）將受洛侖茲力FgevB（1）此中e為載流子（電子）電量，為載流子在電流方向上的均勻定向漂移速率，B為磁感覺強(qiáng)度。不論載流子是正電荷仍是負(fù)電荷，洛侖茲力Fg的方向均2沿Y方向，在此力的作用下，載流子發(fā)生便移，則在Y方向即試樣A、A′電極雙側(cè)就開始積聚異號電荷而在試樣A、′雙側(cè)產(chǎn)生一個電位差VH，形成相應(yīng)的附帶電場EH—霍A爾電場，相應(yīng)的電壓VH稱為霍爾電壓，電極A、A′稱為霍爾電極。電場的指向取決于試樣的導(dǎo)電種類。N型半導(dǎo)體的多半載流子為電子，P型半導(dǎo)體的多半載流子為空穴。對N型試樣，霍爾電場逆Y方向，P型試樣則沿Y方向，有EH0（N型）Is(X),B(Z)（型）EH0P明顯，該電場是阻擋載流子持續(xù)向側(cè)面偏移，試樣中載流子將受一個與Fg方向相反的橫向電場力

a）b）圖（1）樣品表示圖FEeEH（2）此中EH為霍爾電場強(qiáng)度。FE隨電荷累積增加而增大，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)恒狀態(tài)時，兩個力均衡，即載流子所受的橫向電場力eEH與洛侖茲力eVB相等，樣品雙側(cè)電荷的累積就達(dá)到均衡，故有eEHeVB（3）設(shè)試樣的寬度為b，厚度為d，載流子濃度為n，則電流強(qiáng)度Is與的V關(guān)系為IsneVbd（4）由（3）、（4）兩式可得VHEHb1IsBRHIsBnedd（5）即霍爾電壓VH（A、A′電極之間的電壓）與IsB乘積成正比與試樣厚度d成反比。比率系數(shù)RH1稱為霍爾系ne3數(shù)，它是反應(yīng)資料霍爾效應(yīng)強(qiáng)弱的重要參數(shù)。依據(jù)霍爾效應(yīng)制作的元件稱為霍爾元件。由式（5）可見，只需測出VH（伏）以及知道Is（安）、B（高斯）和d（厘米）可按下式計(jì)算RH（厘米3／庫侖）。RHVHd108IsB（6）上式中的108是因?yàn)榇鸥杏X強(qiáng)度B用電磁單位（高斯）而其余各量均采納C、G、S適用單位而引入?；魻栐褪抢蒙鲜龌魻栃?yīng)制成的電磁變換元件，關(guān)于成品的霍爾元件，其RH和d已知，所以在實(shí)質(zhì)應(yīng)用中式（5）常以以下形式出現(xiàn)：（7）VHKHISB此中比率系數(shù)KHRH1稱為霍爾元件敏捷度（其值由dned制造廠家給出），它表示該器件在單位工作電流和單位磁感覺強(qiáng)度下輸出的霍爾電壓。Is稱為控制電流。（7）式中的單位取Is為mA、B為KGS、VH為mV，則KH的單位為mV/mA·KGS）。KH越大，霍爾電壓VH越大，霍爾效應(yīng)越明顯。從應(yīng)用上講，KH愈大愈好。KH與載流子濃度n成反比，半導(dǎo)體的載流子濃度遠(yuǎn)比金屬的載流子濃度小，所以用半導(dǎo)體資料制成的霍爾元件，霍爾效應(yīng)明顯，敏捷度較高，這也是一般霍爾元件不用金屬導(dǎo)體而用半導(dǎo)體系成的原由。此外，KH還與d成反比，，所以霍爾元件一般都很薄。本實(shí)驗(yàn)所用的霍爾元件就是用N型半導(dǎo)體硅單晶切薄片制成的。因?yàn)榛魻栃?yīng)的成立所需時間很短（約10-12—10-14s），所以使用霍爾元件時用直流電或溝通電均可。不過使用交流電時，所得的霍爾電壓也是交變的，此時，式（7）中的Is和VH應(yīng)理解為有效值。依據(jù)（7）式，因KH已知，而Is由實(shí)驗(yàn)給出，所以只4要測出VH就能夠求得未知磁感覺強(qiáng)度B。B

VHKHIS(8)2．霍爾電壓VH的丈量方法應(yīng)當(dāng)說明，在產(chǎn)生霍爾效應(yīng)的同時，因陪伴著多種副效應(yīng)，致使實(shí)驗(yàn)測得的A、A＇兩電極之間的電壓其實(shí)不等于真切的VH值，而是包括著各樣副效應(yīng)惹起的附帶電壓，所以一定想法除去。依據(jù)副效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理（參閱附錄）可知，采納電流和磁場換向的對稱丈量法，基本上能夠把副效應(yīng)的影響從丈量的結(jié)果中除去，詳細(xì)的做法是保持Is和B（即IM）的大小不變，并在設(shè)定電流和磁場的正、反方向后，挨次丈量由以下四組不一樣方向的Is和B組合的A、A＇兩點(diǎn)之間的電壓V1、V2、V3和V4，即+IS+BV1+IS-BV2-IS-BV3-IS+BV4而后求上述四組數(shù)據(jù)V1、V2、V3和V4的代數(shù)均勻值，可得VH1（9）(V1V2V3V4)4經(jīng)過對稱丈量法求得的VH，固然還存在個別沒法除去的副效應(yīng)，但其引入的偏差甚小，能夠略而不計(jì)。（8）、（9）兩式就是本實(shí)驗(yàn)用來丈量磁感覺強(qiáng)度的依照。3．載流長直螺線管內(nèi)的磁感覺強(qiáng)度螺線管是由繞在圓柱體上的導(dǎo)線構(gòu)成的，關(guān)于密繞的螺線管，能夠當(dāng)作是一列有共同軸線的圓形線圈的并排組合，所以一個載流長直螺線管軸線上某點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度，能夠從對各圓形電流在軸線上該點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感覺強(qiáng)度進(jìn)行積分乞降獲得。依據(jù)畢奧—薩伐爾定律，當(dāng)線圈通以電流IM時，管內(nèi)軸線上P點(diǎn)的磁感覺強(qiáng)度為BP120NIM(cos1cos2)(10)5圖（2）此中μO為真空磁導(dǎo)率，μO=4π×10-7亨利/米，N為螺線管單位長度的線圈匝數(shù)，IM為線圈的勵磁電流，β1、β2分別為點(diǎn)P到螺線管兩頭徑失與軸線夾角，如圖（2）所示。依據(jù)式（10），關(guān)于一個有限長的螺線管，在距離兩頭口等遠(yuǎn)的中心處軸上O點(diǎn)，cosL2cosL2(L2)2(D2)2，(L2)2(D2)212式中D為長直螺線管直徑，L為螺線管長度。此時，磁感覺強(qiáng)度為最大，且等于11L1L0NIM(22)B0(1D)2(1L)22(1L)2(1D)22222L0NIMDL22（11）因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)儀所用的長直螺線管知足L>>D，則近似認(rèn)為B00NIM（12）在兩頭口處，cos1L，cos20(1L2D)22磁感覺強(qiáng)度為最小，且等于B11L20NIM(1D)2L22（13）同理，因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)儀所用的長直螺線管知足L>>D，則近似以為B110NIM26（14）由（13）、（14）式可知，B112B0由圖（3）所示的長直螺線管的磁力線散布可知，其內(nèi)腔中部磁力線是平行于軸線的直線系，漸近兩頭口時，這些直線變成從兩頭口失散的曲線，說明其內(nèi)部的磁場在很大一個范圍內(nèi)是近似均勻的，僅在湊近兩頭口處磁感覺強(qiáng)度才明顯下圖（3）降，體現(xiàn)明顯的不均勻性。依據(jù)上面理論計(jì)算，長直螺線管一端的磁感覺強(qiáng)度為內(nèi)腔中部磁感覺強(qiáng)度的1/2。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．霍爾元件輸出特征丈量A．認(rèn)真閱讀本實(shí)驗(yàn)儀使用說明書后，按圖（4）連結(jié)測試儀和實(shí)驗(yàn)儀之間相對應(yīng)的Is、VH和IM各組連線，Is及IM換向開關(guān)投向上方，表示Is及IM均為正當(dāng)（即Is沿X方向，B沿Z方向），反之為負(fù)值。VH、Vσ切換開關(guān)投向上方測VH，投向下圖（4）方測Vσ。經(jīng)教師檢查后方可開啟測試儀的電源。注意：圖3中虛線所示的部分線路即樣品各電極及線包引線與對應(yīng)的雙刀開關(guān)之間連線已由制造廠家連結(jié)好。一定重申指出：決不一樣意將測試儀的勵磁電源“IM輸出”誤接到實(shí)驗(yàn)儀的“Is輸入”或“VH輸出”處，不然一旦通7電，霍爾元件即遭破壞！為了正確丈量，應(yīng)先對測試儀進(jìn)行調(diào)零，馬上測試儀的“Is調(diào)理”和“IM調(diào)理”旋鈕均置零位，待開機(jī)數(shù)分鐘后若VH顯示不為零，可經(jīng)過面板左下方小孔的“調(diào)零”電位器實(shí)現(xiàn)調(diào)零，即“0.00”。B．轉(zhuǎn)動霍爾元件探桿支架的旋鈕X1、X2、Y，慢慢將霍爾器件移到螺線管的中心地點(diǎn)。C．測繪VH—Is曲線將實(shí)驗(yàn)儀的“VH、Vσ”切換開關(guān)投向VH側(cè)，測試儀的“功能切換”置VH。取IM=0.800A，并在測試過程中保持不變。挨次按表1所列數(shù)據(jù)調(diào)理Is，用對稱丈量法（詳見附錄）測出相應(yīng)的V1、V2、V3和V4值，記入表1中，繪制VH—Is曲線，并對該曲線進(jìn)行簡單的剖析。表1IM=0.800AV3(mV4(mVHVVVV(mV)IsV1(V2(m（、、、、1234mA+ImV)+IV)-IV)-IV)4+B-B-B+B5.006.007.008.009.0010.00D．測繪VH—IM曲線實(shí)驗(yàn)儀及測試儀各開關(guān)地點(diǎn)同上。取IS=8.00mA，并在測試過程中保持不變。挨次按表2所列數(shù)據(jù)調(diào)理IM，用對稱丈量法測出相應(yīng)的V1、V2、V3和V4值，記入表2中，繪制VH—IM曲線，并對該曲線進(jìn)行簡單的剖析。注意：在改變IM值時，要求快捷，每測好一組數(shù)據(jù)后，應(yīng)立刻切斷IM。表2IS=8.00mAIMV1(V2(V3(V4(V1V2V3V4mVVH4(mV)（AmV)mV)mV))+IS、+IS、-IS、-IS、+B-B-B+B80.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.0002．測繪螺線管軸線上磁感覺強(qiáng)度的散布曲線取IS=8.00mA，IM=0.800A，并在測試過程中保持不變。A．以螺線管軸線為X軸，相距螺線管兩頭口等遠(yuǎn)的中心地點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，探頭離中心地點(diǎn)X=14-X12，調(diào)理霍爾元件探桿支架的旋鈕X1、X2，使測距尺讀數(shù)X1=X2=0.0cm。，使1逗留在0.0、先調(diào)理X1旋鈕，保持X2X=0.0cm0.5、1.0、1.5、2.0、5.0、8.0、11.0、14.0cm等讀數(shù)處，再調(diào)理X2旋鈕，保持X1=14.0cm，使X2逗留在3.0、6.0、9.0、12.0、12.5、13.0、13.5、14.0cm等讀數(shù)處，按對稱丈量法測出各相應(yīng)地點(diǎn)的V1、V2、V3、V4值，并依據(jù)（8）、（9）兩式計(jì)算相對應(yīng)的VH及B值，記入表3中。依據(jù)（10）式計(jì)算相對應(yīng)的理論B值，記入表3中，此中LXLX12，22cos(1D)2cos(1D)2(LX)2(LX)22222B．繪制B—X曲線，對該曲線進(jìn)行簡單的剖析，并考證螺線管端口的磁感覺強(qiáng)度為中心地點(diǎn)磁感覺強(qiáng)度的1/2（可不考慮溫度對VH的影響）。C．將實(shí)驗(yàn)獲得的螺線管軸向磁感覺強(qiáng)度B值與計(jì)算得9到的理論B值進(jìn)行比較，求出相對偏差（需考慮溫度對VH值的影響），并寫出計(jì)算理論值B與實(shí)驗(yàn)值B時所需要的公式。假如偏差太大有可能是實(shí)驗(yàn)儀器中所供給的霍爾元件敏捷度KH值有較大偏差所致，可依據(jù)理論值對KH值進(jìn)行簡單修正。，M表3IS=0.800A=8.00mAIX1X2XV1(mV2(V3(V4(V)mV)mV)mV)(c(c(c+Is、+Is、-Is、-Is、m)m)m)+B-B-B+B0.000.050.000.050.000.000.000.000.0.03.0.06.0.09.0.012..0012..0513..0013..0514..00

VHB(KGS)(m實(shí)理相對V)驗(yàn)論偏差值值注：①測繪B—X曲線時，螺線管兩頭口鄰近磁強(qiáng)變化大，應(yīng)多測幾點(diǎn)。②霍爾元件敏捷度KH值和螺線管單位長度線圈匝10數(shù)N均標(biāo)在實(shí)驗(yàn)儀上。四、預(yù)習(xí)思考題1．在什么樣的條件下會產(chǎn)生霍爾電壓，它的方向與哪些要素相關(guān)？2．實(shí)驗(yàn)中在產(chǎn)生霍爾效應(yīng)的同時，還會產(chǎn)生那些副效應(yīng)，它們與磁感覺強(qiáng)度B和電流Is有什么關(guān)系，怎樣除去副效應(yīng)的影響？3．采納霍爾元件來丈量磁場時詳細(xì)要丈量哪些物理量？4．用霍爾元件測磁場時，假如磁場方向與霍爾元件片的法線不一致，對丈量結(jié)果有什么影響？怎樣用實(shí)驗(yàn)方法判斷B與元件法線能否一致？5．可否用霍爾元件丈量交變磁場？11附錄實(shí)驗(yàn)中霍爾元件的副效應(yīng)及其除去方法（1）不等勢電壓降Vo如圖（5）所示，因?yàn)樵恼闪炕魻栯妷旱腁、A′兩電極不可能絕對對稱地焊在霍爾片的兩圖（5）側(cè)，地點(diǎn)不在一個理想的等勢面Is經(jīng)過，就有電壓上，所以，即便不加磁場，只需有電流Vo＝Isr產(chǎn)生，此中r為A、A′所在的兩個等勢面之間的電阻，結(jié)果在丈量VH時，就疊加了Vo，使得VH值偏大，（當(dāng)Vo與VH同號）或偏?。ó?dāng)Vo與VH異號）。因?yàn)槟壳吧a(chǎn)工藝水平較高，不等勢電壓很小，像本實(shí)驗(yàn)用的霍爾元件試樣N型半導(dǎo)體硅單晶切薄片只有幾百微伏左右，故一般能夠忽視不計(jì)，也能夠用一支電位器加以均衡。在本實(shí)驗(yàn)中，VH的符號取決于Is和B二者的方向，而Vo只與Is的方向相關(guān)，而與磁感覺強(qiáng)度B的方向沒關(guān)，所以Vo能夠經(jīng)過改變Is的方向予以除去。（2）熱電效應(yīng)惹起的附帶電壓VE聽從統(tǒng)計(jì)如圖（6）所示，因?yàn)閷?shí)質(zhì)V上載流子遷徙速率散布規(guī)律，構(gòu)成電流的載流子速度不一樣，若速度為v的載流子所受的洛侖茲力與霍爾電場的作使勁恰好抵消，則速度小于v的載流子遇到的洛侖磁力小于霍爾電場的作使勁，將向霍爾電場作使勁方向偏轉(zhuǎn)，速度大于v的載流子遇到的洛侖磁力大于霍爾電場的作使勁，將向洛侖磁力力方向偏轉(zhuǎn)。這樣使得一側(cè)高速載流子許多，相當(dāng)于溫度較高，另一側(cè)低速載流子許多，相當(dāng)于溫度較低，進(jìn)而在Y方向惹起溫差TA－TA′，由此產(chǎn)生的熱電效應(yīng)，在A、A′電極上引入附帶溫圖（6）差VE，這類現(xiàn)象稱為愛延好森效應(yīng)。這類效應(yīng)的成立需要必定的時間，假如采納直流電則因?yàn)閻垩雍蒙?yīng)的存在而給霍爾電壓的丈量帶來偏差，假如采納溝通電，則因?yàn)闇贤ㄗ兓焓沟脨垩雍蒙?yīng)來不及成立，能夠減小丈量偏差，所以在實(shí)質(zhì)應(yīng)用霍爾元件片時，一般都采納溝通電。因?yàn)閂E∝IsB，其符號與Is和B12圖（8）圖（7）的方向的關(guān)系跟VH是同樣的，所以不可以用改變Is和B方向的方法予以除去，但其引入的偏差很小，能夠忽視。熱磁效應(yīng)直接惹起的附帶電壓VN如圖（7）所示因器件兩頭電流引線的接觸電阻不等，通電后在接點(diǎn)兩處將產(chǎn)生不一樣的焦?fàn)枱?，致使在X方向有溫度梯度，惹起載流子沿梯度方向擴(kuò)散而產(chǎn)生熱擴(kuò)散電流，熱流Q在z方向磁場作用下，近似于霍爾效應(yīng)在Y方向上產(chǎn)生一附帶電場εN，相應(yīng)的電壓VN∝QB，而VN的符號只與B的方向相關(guān)，與Is的方向沒關(guān)，所以可經(jīng)過改變B的方向予以除去。4）熱磁效應(yīng)產(chǎn)生的溫差惹起的附帶電壓VRL如圖（8）所示，（3）中所述的X方向熱擴(kuò)散電流，因載流子的速度統(tǒng)計(jì)散布，在Z的方向的磁場B作用下，和（2）中所述的同一道理將在Y方向產(chǎn)生溫度梯度TA－TA′，由此引入的附帶電壓VRL∝QB，VRL的符號只與B的方向相關(guān)，亦能除去。綜上所述，實(shí)驗(yàn)中測得的A、A′之間的電壓除VH外還包括VO、VN、VRL和VE各電壓的代數(shù)和，此中VO、VN和VRH均經(jīng)過Is和B換向?qū)ΨQ丈量法予以除去。詳細(xì)方法是在規(guī)定了電流和磁場正、反方向后，分別丈量由以下四組不一樣方向的IS和B的組合的A、A′之間的電壓。設(shè)Is和B的方向均為正向時，測得A、A′之間電壓記為V1，即V1=VH+VO+VN+VRL+VE當(dāng)+IS、+B時將B換向，而IS的方向不變，測得的電壓記為V2，此時VH、VN、VRL、VE均改號而VO符號不變，即當(dāng)+IS、-B時V2=-VH+VO-VN-VRL-VE同理，依照上述剖析V3=VH-VO-VN-VRL+VE當(dāng)-IS、-B時當(dāng)-IS、+B時V4=-VH-VO+VN+VRL-VE求以上四組數(shù)據(jù)V1、V2、V3和V4的代數(shù)均勻值，可得V1V2V3V4VVHE因?yàn)閂E符號與4IS和B二者方向關(guān)系和VH是同樣的，故沒法除去，但在非大電流，非強(qiáng)磁場下，VH＞＞VE，因13此VE可略而不計(jì)，所以霍爾電壓為VH

V1V2V3V44TH-S型螺線管磁場測定實(shí)驗(yàn)組合儀使用說明書一、實(shí)驗(yàn)裝置簡介TH-S型螺線管磁場測定實(shí)驗(yàn)組合儀全套設(shè)施由實(shí)驗(yàn)儀和測試儀兩大多半構(gòu)成。A、實(shí)驗(yàn)儀1．長直螺線管長度L＝28cm，單位長度的線圈匝數(shù)N（匝/米）和霍爾元件敏捷度KH均標(biāo)明在實(shí)驗(yàn)儀上。2．霍爾元件和調(diào)理機(jī)構(gòu)霍爾元件如圖（1）所示，它有兩對電極，A、A′電極用來丈量霍爾電壓VH，D、D′電極為工作電流電極，兩對電極用四線扁平線經(jīng)探桿引出，分別接到實(shí)驗(yàn)儀的IS換向開關(guān)和VH輸出開關(guān)處?；魻栐拿艚荻菿H與載流子濃度n成反比，因半導(dǎo)體資料的載流子濃度n隨溫度變化而變化，故KH與溫度相關(guān)。實(shí)驗(yàn)儀上給出了該霍爾元件在15℃時的KH值。實(shí)驗(yàn)儀如圖（2）所示，探桿固定在二維（X、Y方向）圖（1）樣品表示圖調(diào)理支架上。此中Y方向調(diào)節(jié)支架經(jīng)過旋鈕Y調(diào)理探桿中心軸線與螺線管內(nèi)孔軸線位置，應(yīng)使之重合。X方向調(diào)理支架經(jīng)過旋鈕X1、X2調(diào)理探桿的軸向地點(diǎn)。二維支架上設(shè)有X1、X2及Y測距尺，用來指示探桿的軸向及縱向地點(diǎn)。目前利用二維調(diào)理機(jī)構(gòu)的同類產(chǎn)品中，只好測試螺線管半邊軸向磁場散布曲線，沒法知足實(shí)驗(yàn)要求。為此，本實(shí)驗(yàn)儀特意設(shè)置了X1、X2兩個互補(bǔ)的軸向調(diào)理支架，實(shí)現(xiàn)了從螺線管一端到另一端的整個軸向磁場散布曲線的測試，且調(diào)理均衡，靠譜，讀數(shù)正確。同時也戰(zhàn)勝了目前另一些同類產(chǎn)品如探桿直接推拉法，滑輪拉線法等構(gòu)造粗拙、讀數(shù)禁止，易出故障的弊端。14儀器出廠前探桿中心軸線與螺線管內(nèi)孔軸線已按要求進(jìn)行了調(diào)整，所以，實(shí)驗(yàn)中，Y旋鈕無需調(diào)理。如操作者想使霍爾探頭從螺線管的右端移至左端，為調(diào)節(jié)順手，應(yīng)先調(diào)理X1旋鈕，圖（2）實(shí)驗(yàn)儀表示圖使調(diào)節(jié)支架X1的測距尺讀數(shù)X1從0.0→14.0cm，再調(diào)理X2旋鈕，使調(diào)理支架X2測距尺讀數(shù)X2從0.0→14.0cm，反之，要使探頭從螺線管左端移至右端，應(yīng)先調(diào)理X2，讀數(shù)從14.0cm→0.0，再調(diào)理X1，讀數(shù)從14.0cm→0.0。霍爾探頭位于螺線管的右端，中心及左端，測距尺指示為：位置右端中心左端測距尺X101414讀數(shù)X20014（cm）3．工作電流IS及勵磁電流IM換向開關(guān)；霍爾電壓VH輸出開關(guān)。三組開關(guān)與對應(yīng)的霍爾器件及螺線管線包間連線出廠前均已接好。B、測試儀（如圖（3）所示）1．“IS輸出”霍爾器件工作電流源，輸出電流0～10mA，經(jīng)過IS調(diào)理15圖（3）測試儀面板圖旋鈕連續(xù)調(diào)理。2．“IM輸出”0～1A。經(jīng)過IM調(diào)理旋螺線管勵磁電流源，輸出電流鈕連續(xù)調(diào)理。上述兩組恒流源讀數(shù)可經(jīng)過“丈量選擇”按鍵共用一只31/2位LED數(shù)字電流表顯示，按鍵測IM，放鍵測IS。3．直流數(shù)字電壓表312位數(shù)字直流毫伏表，供丈量霍爾電壓用。電壓表零位可經(jīng)過面板左下方調(diào)零電位器旋鈕進(jìn)行校訂。二、技術(shù)指標(biāo)1．勵磁恒流源IM0～1A，連續(xù)可調(diào)，調(diào)理精度可達(dá)輸出電流1mA。12V。－3最大輸出負(fù)載電壓（溝通輸入電壓變化±電流穩(wěn)固度優(yōu)于1010％）。－3電流溫度系數(shù)＜10℃。－3(負(fù)載由額定值變成負(fù)載穩(wěn)固度優(yōu)于10零）。電流指示31位發(fā)光管數(shù)字顯示，精度不低于20.5％。2．樣品工作恒流源IS輸出電流0～10mA，連續(xù)可調(diào)，調(diào)理精度可在10μA。12V。－3最大輸出負(fù)載電壓（溝通輸入電壓變化±電流穩(wěn)固度優(yōu)于1010％）。－3電流溫度系數(shù)＜10℃。3（負(fù)載由額定值變成負(fù)載穩(wěn)固度優(yōu)于10零）。電流指示31位發(fā)光管數(shù)字顯示，精度不低于2160.5％。3．直流數(shù)字毫伏表丈量范圍±20mV。312位發(fā)光管數(shù)字顯示，精度不低于0.5％。注：IS和IM兩組恒流源也可用于需要直流恒流供電的其余場合，用戶只需將“VH”短接，可按需要選用一組或兩組恒流源使用均可。三、使用說明1．測試儀的供電電源為～220V，50Hz。電源進(jìn)線為單相三線。2．電源插座和電源開關(guān)均安裝在機(jī)箱反面，保險絲為0.5A，置于電源插座內(nèi)。3．霍爾器件各電極及線包引線與對應(yīng)的雙刀開關(guān)之間連線出廠前均已接好。4．測試儀面板上的“IS輸出”、“IM輸出”和“VH輸入”三對接線柱應(yīng)分別與實(shí)驗(yàn)儀上的三對相應(yīng)的接線柱正確連結(jié)。5．儀器開機(jī)前應(yīng)將IS、IM調(diào)理旋鈕逆時針方向旋究竟，使其輸出電流趨于最小狀態(tài)，而后再開機(jī)。6．調(diào)理實(shí)驗(yàn)儀上X1及X2旋鈕，使測距尺X1及X2讀數(shù)均為零，此時霍爾探頭位于螺線管右端。實(shí)驗(yàn)時，如要使探頭移至左端應(yīng)先調(diào)理X1旋鈕，使X1由0→14cm，再調(diào)理X2旋鈕，使X2由0→14cm，如要使探頭右移，應(yīng)先調(diào)理X2，再調(diào)理X1。注意：禁止莽撞操作，免得破壞設(shè)施。7．儀器接通電源后，預(yù)熱數(shù)分鐘即可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。8．“IS調(diào)理”和“IM調(diào)理”分別用來控制樣品工作電流IS和勵磁電流IM的大小。其電流隨旋鈕順時針方向轉(zhuǎn)動而增添，仔細(xì)操作，調(diào)理的精度分別可達(dá)10μA和lmA。IS和IM讀數(shù)可經(jīng)過“丈量選擇”按鍵來實(shí)