Question

【急求，采纳给分】霍尔效应测量磁场实验思考题

1、如何应用霍尔效应测量长直载流螺线管轴向上的磁感应强度分布？

2、在磁场测量过程中为什么要保持霍尔片工作电流以及螺线管励磁电流的大小不变？
3、试分析霍尔效应法测磁场的误差来源，如何消除霍尔效应副效应的影响？

Answer 1

1、长螺旋管轴向上的磁感应强度与长螺旋管轴向平行。可将霍尔元件的平面与长螺旋管的轴向垂直摆放，并置于螺旋管不同位置。霍尔元件时间额定的工作电压或电流，利用输出电压与磁感应强度成正比的特性及霍尔元件的灵敏度系数，即可求出磁感应强度的大小。
2、霍尔片的输出电压与霍尔片的工作电流成正比，若电流改变，输出电压也会改变，输出电压就不能正确反应螺旋管的磁场了。螺旋管励磁电流大小决定了螺旋管磁场，若励磁电流大小改变，被测磁场强度也会改变，输出电压不能反映螺旋管的磁场分布了。
3、根据E=KBIcosθ。（E为霍尔效应电压，K为霍尔器件的灵敏度，是常数，I是霍尔器件的工作电流，B是外部磁场的磁感应强度，θ为I与B的垂直角度的偏差）可知，霍尔元件输出电压E与工作电流I、霍尔片与螺旋管轴向的夹角有关。电流I的准确度及稳定度，夹角θ偏离90°的误差，霍尔元件灵敏度系数K的精度，霍尔效应电压E的测量误差等是主要的误差来源。
霍尔副效应消除：采用电流和磁场换向的对称测量法基本上能把副效应的影响从测量结果中消除。具体的做法是分别改变霍尔片的电流方向（交换空间位置）及螺旋管电流的方向但大小保持不变，重复3次实验，共四次实验的结果取平均。