霍爾位置傳感器法

測定楊氏模量大學物理實驗中心霍爾位置傳感器法

測定楊氏模量大學物理實驗中心一、實驗目的1、了解彎曲法測量楊氏模量的原理，學會用逐差法處理數據。2、掌握用讀數顯微鏡測量微小位移量的方法，測量銅的楊氏模量。3、掌握用霍爾位置傳感器測量楊氏模量的方法，并測定鍛鑄鐵的楊氏模量。一、實驗目的二、實驗儀器1.楊氏模量測試儀；2.千分尺；3.游標卡尺。二、實驗儀器1.楊氏模量測試儀；三、實驗原理

將一截面為矩形的金屬長條薄板架在兩個位于水平面的平行刀口上，則該薄板構成一根“梁”。在梁的中央懸一負載時，該梁會因受力而彎曲下降。

可由金屬板材的尺寸、受力大小及彎曲下降的程度求得該種材料的楊氏模量。三、實驗原理將一截面為矩形的金屬長條薄板架在

楊氏模量E的表達式為：

其中：L為兩刀口之間的距離；m為所加砝碼的質量；a、b分別為梁的厚度和寬度；Z為梁中心由于外力作用而下降的距離（馳垂度）；可由讀數顯微鏡測出。也可根據Z值與霍耳傳感器輸出信號電壓V成正比的特點求得。其中：K0為比例系數楊氏模量E的表達式為：其中：L為兩刀口1.將銅尺和各元件組裝好，注意銅刀口帶畫痕的一面朝向讀數顯微鏡。四、實驗步驟畫痕線1.將銅尺和各元件組裝好，注意銅刀口帶畫痕的一面朝向讀數顯2.調節三維調節架的上下調節螺絲，使銅杠桿水平且傳感器探測元件處于磁鐵中間位置。可調高度的螺絲傳感器元件銅杠桿2.調節三維調節架的上下調節螺絲，使銅杠桿水平且傳感器探測3、調節磁鐵盒的螺母使磁鐵上下移動，同時觀察霍爾傳感器輸出電壓值。當毫伏表數值很小時，停止調節并固定螺絲，最后調節零點電位器使毫伏表讀數為零。磁鐵位置調節螺母零點電位器3、調節磁鐵盒的螺母使磁鐵上下移動，同時觀察霍爾傳感器輸出電4、調節讀數顯微鏡的目鏡，使得眼睛能清晰地觀察到十字叉絲及分劃板刻度線和數字且轉動讀數顯微鏡上方調節鼓輪時，十字叉絲能隨之上下移動。十字叉絲目鏡調節旋鈕調節鼓輪4、調節讀數顯微鏡的目鏡，使得眼睛能清晰地觀察到十字叉絲及分5、移動讀數顯微鏡前后位置（調焦），使能清晰看到銅刀上的畫痕線。選定位于中間位置的某一條畫痕為基準線。轉動讀數顯微鏡的鼓輪使讀數顯微鏡內十字叉絲線自下往上移動并與看到的銅刀上的該基準線重合。從鼓輪記下初始讀數值。控制顯微鏡前后移動位置的固定螺絲十字叉絲調焦后看到的某一條畫痕線5、移動讀數顯微鏡前后位置（調焦），使能清晰看到銅刀上的畫痕6、逐次增加砝碼，每次增加10.00g。每加一次砝碼，都轉動鼓輪使十字叉絲重新與選定的基準線重合并讀出此時讀數顯微鏡的讀數。（mm）及毫伏表的讀數（mv）。將測得的數據填入實驗數據表格。用逐差法求出Z和V的平均值。7、用游標尺測量銅尺寬度b；用千分尺測量銅尺的厚度a（均測1次）。8、按公式求得樣品的楊氏模量，并且求出霍耳位置傳感器的靈敏度（比例系數）K0。6、逐次增加砝碼，每次增加10.00g。每加一次砝碼，都轉動9.數據記錄與處理（一）銅條數據測量兩刀口間距:單位:mm9.數據記錄與處理（一）銅條數據測量兩刀口間距:（二）銅條加載前后數據測量（二）銅條加載前后數據測量五、注意事項

1.霍耳片一定要垂直放置在磁場的中心軸上。

2.用讀數顯微鏡測量時，鼓輪只能單方向轉動。3.加放砝碼時動作一定要輕，千萬不能碰動銅刀架。五、注意事項霍爾位置傳感器法

測定楊氏模量大學物理實驗中心霍爾位置傳感器法

測定楊氏模量大學物理實驗中心一、實驗目的1、了解彎曲法測量楊氏模量的原理，學會用逐差法處理數據。2、掌握用讀數顯微鏡測量微小位移量的方法，測量銅的楊氏模量。3、掌握用霍爾位置傳感器測量楊氏模量的方法，并測定鍛鑄鐵的楊氏模量。一、實驗目的二、實驗儀器1.楊氏模量測試儀；2.千分尺；3.游標卡尺。二、實驗儀器1.楊氏模量測試儀；三、實驗原理

將一截面為矩形的金屬長條薄板架在兩個位于水平面的平行刀口上，則該薄板構成一根“梁”。在梁的中央懸一負載時，該梁會因受力而彎曲下降。

可由金屬板材的尺寸、受力大小及彎曲下降的程度求得該種材料的楊氏模量。三、實驗原理將一截面為矩形的金屬長條薄板架在

楊氏模量E的表達式為：

其中：L為兩刀口之間的距離；m為所加砝碼的質量；a、b分別為梁的厚度和寬度；Z為梁中心由于外力作用而下降的距離（馳垂度）；可由讀數顯微鏡測出。也可根據Z值與霍耳傳感器輸出信號電壓V成正比的特點求得。其中：K0為比例系數楊氏模量E的表達式為：其中：L為兩刀口1.將銅尺和各元件組裝好，注意銅刀口帶畫痕的一面朝向讀數顯微鏡。四、實驗步驟畫痕線1.將銅尺和各元件組裝好，注意銅刀口帶畫痕的一面朝向讀數顯2.調節三維調節架的上下調節螺絲，使銅杠桿水平且傳感器探測元件處于磁鐵中間位置。可調高度的螺絲傳感器元件銅杠桿2.調節三維調節架的上下調節螺絲，使銅杠桿水平且傳感器探測3、調節磁鐵盒的螺母使磁鐵上下移動，同時觀察霍爾傳感器輸出電壓值。當毫伏表數值很小時，停止調節并固定螺絲，最后調節零點電位器使毫伏表讀數為零。磁鐵位置調節螺母零點電位器3、調節磁鐵盒的螺母使磁鐵上下移動，同時觀察霍爾傳感器輸出電4、調節讀數顯微鏡的目鏡，使得眼睛能清晰地觀察到十字叉絲及分劃板刻度線和數字且轉動讀數顯微鏡上方調節鼓輪時，十字叉絲能隨之上下移動。十字叉絲目鏡調節旋鈕調節鼓輪4、調節讀數顯微鏡的目鏡，使得眼睛能清晰地觀察到十字叉絲及分5、移動讀數顯微鏡前后位置（調焦），使能清晰看到銅刀上的畫痕線。選定位于中間位置的某一條畫痕為基準線。轉動讀數顯微鏡的鼓輪使讀數顯微鏡內十字叉絲線自下往上移動并與看到的銅刀上的該基準線重合。從鼓輪記下初始讀數值。控制顯微鏡前后移動位置的固定螺絲十字叉絲調焦后看到的某一條畫痕線5、移動讀數顯微鏡前后位置（調焦），使能清晰看到銅刀上的畫痕6、逐次增加砝碼，每次增加10.00g。每加一次砝碼，都轉動鼓輪使十字叉絲重新與選定的基準線重合并讀出此時讀數顯微鏡的讀數。（mm）及毫伏表的讀數（mv）。將測得的數據填入實驗數據表格。用逐差法求出Z和V的平均值。7、用游標尺測量銅尺寬度b；用千分尺測量銅尺的厚度a（均測1次）。8、按公式求得樣品的楊氏模量，并且求出霍耳位置傳感器的靈敏度（比例系數）K0。6、逐次增加砝碼，每次增加10.00g。每加一次砝碼，都轉動9.數據記錄與處理（一）銅條數據測量兩刀口間距:單位:m