[實用新型]霍爾元件載流子濃度測定裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420162620.0
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN203758957U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 于明軍
• 申請（專利權）人: 赤峰學院
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于物理測量領域，涉及一種霍爾元件載流子濃度測定裝置。

背景技術

溫度傳感器是指能感受溫度并轉換成可用輸出信號的傳感器。溫度傳感器是五花八門的各種傳感器中最為常用的一種，現(xiàn)代的溫度傳感器外形非常小，這樣更加讓它廣泛應用在生產(chǎn)實踐的各個領域中，也為人們的生活提供了無數(shù)的便利和功能。溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測器和集成溫度傳感器。集成溫度傳感器又包括模擬輸出和數(shù)字輸出兩種類型。

霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應制作的一種磁場傳感器。利用這現(xiàn)象制成的各種霍爾元件，廣泛地應用于工業(yè)自動化技術、檢測技術及信息處理等方面?；魻栃茄芯堪雽w材料性能的基本方法。一個霍爾元件一般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端?；魻栯妷弘S磁場強度的變化而變化，磁場越強，電壓越高，磁場越弱，電壓越低?；魻栯妷褐岛苄。ǔＶ挥袔讉€毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。

單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit)，常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，它最早是被用在工業(yè)控制領域。目前單片機滲透到我們生活的各個領域，幾乎很難找到哪個領域沒有單片機的蹤跡。單片機是靠程序運行的，并且可以修改。通過不同的程序實現(xiàn)不同的功能，通過程序，用單片機可以方便的控制LED燈、數(shù)碼管點亮速度和電動機的轉速，可以方便的產(chǎn)生各種隨機數(shù)字并進行運算。通過程序可以實現(xiàn)產(chǎn)品的高智能，高效率，以及高可靠性。

LCD液晶顯示器是Liquid Crystal Display的簡稱，LCD的構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態(tài)的晶體，兩片玻璃中間有許多垂直和水平的細小電線，透過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生畫面。

發(fā)明內容

霍爾元件載流子濃度和溫度有關，傳統(tǒng)的實驗裝置測量和計算比較麻煩，現(xiàn)引入溫度傳感器和單片機進行輔助測量。本實用新型的目的在于設計一種結構簡單、使用方便、性能可靠、造價低廉的霍爾元件載流子濃度測定裝置，可自動顯示霍爾元件載流子濃度及對應的溫度。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括螺線管(1)、溫度傳感器(2)、霍爾元件(3)、直流電源(4)、電阻(5)、單片機(6)、LCD液晶顯示器(7)，其特征是：溫度傳感器(2)和霍爾元件(3)放置在螺線管(1)的內部，直流電源(4)、電阻(5)、單片機(6)和LCD液晶顯示器(7)放置在螺線管(1)的外部，霍爾元件(3)有兩個輸出端子和兩個輸入端子，電源(4)的正極串接電阻(5)后接入霍爾元件(3)的一個輸入端子，電源(4)的負極接入霍爾元件(3)的另一個輸入端子，霍爾元件(3)的兩個輸出端子輸出的電壓信號送入單片機(6)，電阻(5)兩端的電壓信號送入單片機(6)，溫度傳感器(2)輸出的電壓信號也送入單片機(6)，單片機(6)將處理結果送入LCD液晶顯示器(7)顯示。

附圖說明

圖1霍爾元件載流子濃度測定裝置結構示意圖；

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作具體說明。

參見圖1霍爾元件載流子濃度測定裝置結構示意圖，霍爾元件載流子濃度測定裝置由螺線管(1)、溫度傳感器(2)、霍爾元件(3)、直流電源(4)、電阻(5)、單片機(6)、LCD液晶顯示器(7)組成，溫度傳感器(2)和霍爾元件(3)放置在螺線管(1)的內部，直流電源(4)、電阻(5)、單片機(6)和LCD液晶顯示器(7)放置在螺線管(1)的外部，霍爾元件(3)有兩個輸出端子和兩個輸入端子，電源(4)的正極串接電阻(5)后接入霍爾元件(3)的一個輸入端子，電源(4)的負極接入霍爾元件(3)的另一個輸入端子，霍爾元件(3)的兩個輸出端子輸出的電壓信號送入單片機(6)，電阻(5)兩端的電壓信號送入單片機(6)，溫度傳感器(2)輸出的電壓信號也送入單片機(6)，單片機(6)將處理結果送入LCD液晶顯示器(7)顯示。

霍爾元件載流子濃度其中，U_R為電阻(5)兩端的電壓，R為電阻(5)的電阻，B為螺線管(1)內部磁場的磁感應強度，U_H為霍爾元件(3)的兩個輸出端子輸出的電壓，b為霍爾元件(3)的厚度，q為載流子電荷量，實驗過程中，R、B、b、q的大小確定，其數(shù)值可預先存入單片機(6)中，霍爾元件(3)的兩個輸出端子輸出的電壓信號U_H送入單片機(6)，電阻(5)兩端的電壓信號U_R送入單片機(6)，溫度傳感器(2)輸出的電壓信號也送入單片機(6)，單片機(6)即可由上式計算霍爾元件載流子濃度并將處理結果送入LCD液晶顯示器(7)顯示。