傳感器及其工作原理-資料下載頁
2024-11-25 20:42本頁面
【正文】 和 B 的關(guān)系為 U ＝ kIBd. 式中的比例系數(shù) k 稱為霍爾系數(shù) ． 設(shè)電流 I 是由電子的定向流動(dòng)形成的 ， 電子的平均定向速度為 v 、 電量為 e ， ( 1) 求電子所受的洛倫茲力的大小 ； ( 2) 證明霍爾系數(shù) k ＝1ne. 其中 n 代表導(dǎo)體板單位體積中電子的個(gè)數(shù) ． 圖 6－ 1－ 7 【解析】 ( 1) f ＝ e v B . ( 2) 電子受到橫向靜電力與洛倫茲力的作用，兩力平衡，有： eUh＝ e v B 得：U ＝ h v B 通過導(dǎo)體的電流 I ＝ ne v d h 由 U ＝ kIBd，有 h v B ＝ k ne v B d hd 得k ＝1ne. 【 答案 】 (1)evB (2)證明見解析 【點(diǎn)評】 霍爾元件對我們來說是一個(gè)比較難理解和掌握的元件，我們要緊緊抓住 U H ＝ kIBd這個(gè)關(guān)系式去把握磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量與電學(xué)量的聯(lián)系 ． 6－ 1－ 8所示是霍爾元件的工作原理示意圖，如果用 d表示薄片的厚度， k為霍爾系數(shù)，對于一個(gè)霍爾元件 d、 k為定值，如果保持電流 I恒定，則可以驗(yàn)證 UH隨 B的變化情況．以下說法中正確的是 ( ) 變式訓(xùn)練 圖 6－ 1－ 8 A．將永磁體的一個(gè)磁極逐漸靠近霍爾元件的工作面時(shí)， UH將變大 B．在測定地球兩極的磁場強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平 C．在測定地球赤道上的磁場強(qiáng)弱時(shí)，霍爾元件的工作面應(yīng)保持水平 D．改變磁感線與霍爾元件工作面的夾角， UH將發(fā)生變化 解析 ： 選 A B D . 一個(gè)磁極靠近霍爾元件工作面時(shí)， B 增強(qiáng)，由 UH＝ kIBd，知UH將變大，故 A 正確 ． 兩極處磁場可看做與地面垂直，所以工作面應(yīng)保持水平，故 B 正確 ． 赤道處磁場可看做與地面平行，所以工作面應(yīng)保持豎直，故 C 錯(cuò)誤 ． 若磁場與工作面夾角為 θ 則應(yīng)有q v B s in θ ＝UHdq ，可見 θ 變化時(shí)， UH將變化，故 D 正確 ． 傳感器的概念 小 結(jié) 傳感器的工作原理： 敏感元件： （ 1）光敏電阻 （光電傳感器） （ 2）熱敏電阻和熱電阻 （ 溫度傳感器） （ 3）電容式傳感器 （位移傳感器） （ 4）霍爾元件 （磁傳感器） 非電學(xué)量 敏感元件 轉(zhuǎn)換器件 轉(zhuǎn)換電路 電學(xué)量 動(dòng)圈式話筒 電容式話筒 電熨斗 電飯鍋
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