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【摘要】
本试验通过设计电路研究直流激励时霍尔位移传感器位移与电压值函数关系。
【关键词】霍尔位移传感器 直流激励
中图分类号：TM02 文献标识码：A
引言：利用传感器测试微小位移量有多种方法，本试验利用霍尔元件设计放大电路研究直流激励时霍尔式位移传感器其位移量与输出电压的定量关系，相比于同类实验其优点是电路设计简单，准确度较高，电路元器件价格较低。
1.试验原理
根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB，保持KH、I不变，若霍尔元件在梯度磁场B中运动，且B是线性均匀变化的，则霍尔电势UH也将线性均匀变化，而UH正比于位移量X，这样就可以利用UH的变化进行位移量X的测量。设计实现以上原理的试验电路如下
试验电路主要由主机箱（稳压电源、电压表）、传感器试验台（霍尔式位移传感器、振动盘、测微杆）、应变/平衡网络/温度模块、仪表放大器模块等组成。
2.试验数据
3.试验结论
将实验数据进行线性拟合
其通过拟合出来的直线关系为U= 2.5025X + 0.0213.
3.1 计算其灵敏度S [2]：灵敏度定义为测量元件的输出u相对于其输入x的变化率，故而全桥电路中金属箔应变片的灵敏度为： S=du/dx ，而由绘制的曲线可知S= 2.5025，近似为一个常数。
霍尔式位移传感器位移量与输出电压的特性曲线图
3.2 计算其非线性误差δ[3]：由上面计算可得U=SX，U= 2.5025X+0.0213≈2.5*X 于是计算可得：
U（0）=0V， U（1.0）=2.5V，
U（2.0）=5.0V，U（3.0）=7.5V，
U（4.0）=10.0V
由此可得在各处的非线性误差为：
E（0）=0.000V，E（1.0）=-0.01V，E（2.0）=0.01V，E（3.0）=0.06V，
E（4.0）=0.03V
由上面的非线性误差计算可以得出如下结论： 在越远离平衡点（0.0mm）处的非线性误差越大，测量结果的非线性越明显，测量结果也就越不准确。
参考文献
[1] 刘迎春，叶湘滨.现代新型传感器原理与应用.北京：1998年1月版；15-23.
[2] 袁长坤.物理量测量.北京：2004年1月第一版；59-65和213-215.
[3] 陈世涛.大学物理实验教程.四川：2011年2月第一版；4-19.
本试验通过设计电路研究直流激励时霍尔位移传感器位移与电压值函数关系。
【关键词】霍尔位移传感器 直流激励
中图分类号：TM02 文献标识码：A
引言：利用传感器测试微小位移量有多种方法，本试验利用霍尔元件设计放大电路研究直流激励时霍尔式位移传感器其位移量与输出电压的定量关系，相比于同类实验其优点是电路设计简单，准确度较高，电路元器件价格较低。
1.试验原理
根据霍尔效应，霍尔电势UH=KHIB，保持KH、I不变，若霍尔元件在梯度磁场B中运动，且B是线性均匀变化的，则霍尔电势UH也将线性均匀变化，而UH正比于位移量X，这样就可以利用UH的变化进行位移量X的测量。设计实现以上原理的试验电路如下
试验电路主要由主机箱（稳压电源、电压表）、传感器试验台（霍尔式位移传感器、振动盘、测微杆）、应变/平衡网络/温度模块、仪表放大器模块等组成。
2.试验数据
3.试验结论
将实验数据进行线性拟合
其通过拟合出来的直线关系为U= 2.5025X + 0.0213.
3.1 计算其灵敏度S [2]：灵敏度定义为测量元件的输出u相对于其输入x的变化率，故而全桥电路中金属箔应变片的灵敏度为： S=du/dx ，而由绘制的曲线可知S= 2.5025，近似为一个常数。
霍尔式位移传感器位移量与输出电压的特性曲线图
3.2 计算其非线性误差δ[3]：由上面计算可得U=SX，U= 2.5025X+0.0213≈2.5*X 于是计算可得：
U（0）=0V， U（1.0）=2.5V，
U（2.0）=5.0V，U（3.0）=7.5V，
U（4.0）=10.0V
由此可得在各处的非线性误差为：
E（0）=0.000V，E（1.0）=-0.01V，E（2.0）=0.01V，E（3.0）=0.06V，
E（4.0）=0.03V
由上面的非线性误差计算可以得出如下结论： 在越远离平衡点（0.0mm）处的非线性误差越大，测量结果的非线性越明显，测量结果也就越不准确。
参考文献
[1] 刘迎春，叶湘滨.现代新型传感器原理与应用.北京：1998年1月版；15-23.
[2] 袁长坤.物理量测量.北京：2004年1月第一版；59-65和213-215.
[3] 陈世涛.大学物理实验教程.四川：2011年2月第一版；4-19.