DH4512系列霍尔效应实验仪

霍尔效应和霍尔法测量磁场

DH4512系列霍尔效应实验仪

（实验讲义）

使 用 说 明 书

杭州大华科教仪器研究所 杭州大华仪器制造有限公司

DH4512系列 霍尔效应实验仪使用说明

一、概 述

DH4512系列霍尔效应实验仪用于研究霍尔效应产生的原理及其测量方法，通过施加磁场,可以测出霍尔电压并计算它的灵敏度，以及可以通过测得的灵敏度来计算线圈附近各点的磁场。

DH4512采用双个圆线圈产生实验所需要的磁场（对应实验一内容）； DH4512B型采用螺线管产生磁场（对应实验一、实验二的内容）； DH4512A组合了DH4512和DH4512B的功能，含有一个双线圈、一个螺线管和一个测试仪。

图1-1 DH4512 霍尔效应双线圈实验架平面图

图1-2 DH4512 霍尔效应螺线管实验架平面图

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二、仪器构成

DH4512型霍尔效应实验仪由实验架和测试仪二个部分组成。图1-1为DH4512型霍尔效应双线圈实验架平面图，图1-2为DH4512型霍尔效应螺线管实验架平面图；图1-3为DH4512型霍尔效应测试仪面板图。

图1-3 DH4512系列霍尔效应测试仪面板

三、主要技术性能

1、环境适应性：工作温度 10～35℃； 相对湿度 25～75%。

2、DH4512型霍尔效应实验架（DH4512、DH4512A） 二个励磁线圈：线圈匝数1400匝(单个)；

有效直径72mm；二线圈中心间距 52mm。

下表为电流与磁感应强度对应表(双个线圈通电)： 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 电流值（A） 4.50 6.75 9.00 11.25 中心磁感应强度（mT） 2.25 移动尺装置：横向移动距离70mm，纵向移动距离25mm； 霍尔效应片类型：N型砷化镓半导体。

3、DH4512B型霍尔效应螺线管实验架（DH4512A 、DH4512B）：

线圈匝数1800匝,有效长度181mm，等效半径21mm；

移动尺装置：横向移动距离235mm，纵向移动距离20mm； 霍尔效应片类型：N型砷化镓半导体。 4、DH4512型霍尔效应测试仪

DH4512型霍尔效应测试仪主要由0～0.5A恒流源、0～3mA恒流源及20mV/2000mV量程三位半电压表组成。

a)霍尔工作电流用恒流源Is

工作电压8V，最大输出电流3mA，3位半数字显示，输出电流准确度为0.5%。

b)磁场励磁电流用恒流源IM

工作电压24V，最大输出电流0.5A，3位半数字显示，输出电流准确

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度为0.5%。

c)霍尔电压不等电位电势测量用直流电压表

20mV量程,3位半LED显示，分辨率10μV, 测量准确度为0.5% d) 不等电位电势测量用直流电压表

2000mV量程，3位半LED显示，分辨率1mV, 测量准确度为0.5% 5、电源 AC 220V±10%，功耗：50VA 6、外形尺寸 测试架：320×270×250mm，测试仪：320×300×120mm 四、使用说明

1、测试仪的供电电源为交流220V，50Hz,电源进线为单相三线。

2、电源插座安装在机箱背面，保险丝为1A，置于电源插座内,电源开关在面板的左侧。

3、实验架各接线柱连线说明如图1-3。

1) 连接到霍尔片的工作电流端(红色插头与红色插座相联, 黑色插头与黑色插座相联)

2) 连接到测试仪上霍尔工作电流Is端(红色插头与红色插座相联, 黑色插头与黑色插座相联) 3) 电流换向开关

4) 连接到霍尔片霍尔电压输出端(红色插头与红色插座相联, 黑色插头与黑色插座相联)

5) 连接到测试仪上VH、Vσ测量端(红色插头与红色插座相联, 黑色插头与黑色插座相联) 6) VH、Vσ测量切换开关，测量霍尔电压与测量载流子浓度同一个测量端，只需按下VH、Vσ转换开关即可

7) 连接到测试仪磁场励磁电流IM端(红色插头与红色插座相联, 黑色插头

与黑色插座相联)

8) 用一边是分开的接线插、一边是双芯插头的控制连接线与测试仪背部的插孔相连接(红色插头与红色插座相联, 黑色插头与黑色插座相联)

9) 10）连接到磁场励磁线圈端子,出厂前已在内部连接好,实验时不再接线 4、测试仪面板上的“Is输出”、“IM输出”和“VH、Vσ测量”三对接线柱应分别与实验架上的三对相应的接线柱正确连接。

5、将控制连接线一端插入测试仪背部的二芯插孔，另一端连接到实验架的控制接线端子上。

6、 仪器开机前应将Is、IM调节旋钮逆时针方向旋到底，使其输出电流趋于最小状态，然后再开机。

7、仪器接通电源后，预热数分钟即可进行实验。

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8、 “Is调节”和“IM调节”分别来控制样品工作电流和励磁电流的大小，其电流随旋钮顺时针方向转动而增加，细心操作。

9、 关机前，应将“Is调节”和“IM调节”旋钮逆时针方向旋到底，使其输出电流趋于零，然后才可切断电源。

图1-4 实验架各接线柱连线说明图

10 、继电器换向开关的使用说明

单刀双向继电器的电原理如图1-5所示。当继电器线包不加控制电压时，动触点与常闭端相连接；当继电器线包加上控制电压时，继电器吸合，动触点与常开端相连接。

图1-5 继电器工作示意图

实验架中，使用了三个双刀双向继电器组成三个换向电子闸刀，换向由接钮开关控制。电原理图如图1-5所示。

当未按下转换开关时，继电器线包不加电，常闭端与动触点相连接；当按下按钮开关时，继电器吸合，常开端与动触点相连接,实现连接线的转换。由此可知，通过按下、按上转换开关，可以实现与继电器相连的连接线的换向功能。

五、仪器使用注意事项

1.当霍尔片未连接到实验架，并且实验架与测试仪未连接好时，严禁开机

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