电子信息工程学系实验报告
课程名称：传感器与检测技术
实验项目名称：实验（五） 霍尔式传感器的特性 时间：
班级：测控91 姓名：陈云 学号： 实 验 目 的:
了解霍尔式传感器的原理与特性。

实 验 环 境:
CSY -910型传感器实验仪：霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F/V 表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。

实 验 内 容 及 过 程:
1、实验原理
霍尔式传感器是由两个环形磁钢组成梯度磁场和位于梯度磁场中的霍尔元件组成。

当霍尔元件通过恒定电流时，霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时，输出的霍尔电势V 取决于其在磁场中的位移量X ，所以测得霍尔电势的大小便可获知霍尔元件的静位移。

2、旋钮初始位置
差动放大器增益旋钮打到最小，电压表置20V 档，直流稳压电源置2V 档，主、副电源关闭。

3、实验步骤
(1)了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置，熟悉实验面板上霍尔片的符号。

霍尔片安装在实验仪的振动圆盘上，两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上，二者组合成霍尔传感器。

(2)开启主、副电源将差动放大器调零后，增益最小，关闭主电源。

根据图接线，W1、r 为电桥单元的直流电桥平衡网络。

(3)装好测微头，调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。

(4)根据图接线，开启主、副电源，差动放大器增益调至较小位置，调整W1使F/V 表指示为零。

(5)旋转测微头，记下振动台的位移和F/V 的读数
建议每0.5mm读一个数，将读数填入下表：
（注：本实验测出的实际上是磁场情况，磁场分布为梯度磁场与磁场分布有很大差异，位移测量的线性度，灵敏度与磁场分布有很大关系。

通过实验数据自己验证下）
(7)实验完结关闭主、副电源，各旋钮置初始位置。

实验结果及分析：
（1）记下振动台的位移和F/V的读数，本次实验是每变化1mm读取一个数据记录的，可能造成测量数据少，结果出现一定偏差：
X(mm) -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1
V(v) -0.316 -0.316 -0.315 -0.31 -0.296 -0.284 -0.236 -0.149
X(mm) 2 3 4 5 6 7 8 9
V(v) -0.038 0.067 0.145 0.187 0.208 0.219 0.226 0.228
（2）作出V—X曲线指出线性范围，求出灵敏度。

根据所测得的数据绘制出相关曲线如上图，因为对散点添加趋势线时采用的是移动平均的模式，所以结果会造成偏差，倘若中间用线性拟合，两端用水平线表示，结果可能更符合理论值。

曲线没有过零点，并且出现了较大幅度的便宜，原因可能是平衡状态下，霍尔元件经过长期使用，已经不在磁铁的中间了。

线性范围应该是在-1—4mm范围，对应电压的输出范围为-0.25—0.15V，灵敏度K=△V/△X=0.4V/5mm=0.08 V/mm.
实验心得：
经过此次的实验，让我们了解霍尔传感器，以及了解霍尔式传感器的原理与特性。

得知霍尔传感器在一定的区间范围内的输出电压成线性关系，并可以计算出其相应的灵敏度，为以后的应用打下理论和实践基础。

附录：
注意事项
(1)由于磁路系统的气隙较大，应使霍尔片尽量靠近极靴，以提高灵敏度。

(2)一旦调整好后，测量过程中不能移动磁路系统。

(3) 激励电压不能过2V，以免损坏霍尔片(±4V就有可能损坏霍尔片)。