实验一霍尔位置传感器及弯曲法杨氏模量的测定实验目的1. 掌握用米尺、游标卡尺、螺旋测微器、读数显微镜测量长度的方法2.熟悉霍尔位置传感器的特性；3.弯曲法测量黄铜（或可锻铸铁）的杨氏模量，并对霍尔位置传感器定标; 仪器和用具1.杨氏模量测定仪主体装置如图1-1 所示1. 铜刀口上的基线2. 读数显微镜3. 刀口 4. 横梁 5. 铜杠杆（顶端装有 95A 型图 1-1图 1-2 实验装置的实物照片2、其他用用具米尺，游标卡尺，螺旋测微仪，砝码，待测材料（一根黄铜、一根可铸锻铁）实验原理1. 霍尔位置传感器霍尔元件置于磁感应强度为B 的磁场中，在垂直于磁场方向通以电流I，则与这二者相垂直的方向上将产生霍尔电势差UH：U H K I B （ 1-1 ）（1-1 ）式中 K 为元件的霍尔灵敏度。如果保持霍尔元件的电流I 不变，而使其在一个均匀梯度的磁场中移动时，则输出的霍尔电势差变化量为：dB U H K I Z （ 1-2 ）dZ （1-2 ）式中 Z 为位移量，此式说明若QB 为常数时，U H 与 Z 成正比。dZ N图 1-3为实现均匀梯度的磁场，可以如图 1-3 所示，两块相同的磁铁（磁铁截面积及表面磁感应强度相同）相对放置，即N 极与 N 极相对，两磁铁之间留一等间距间隙，霍尔元件平行于磁铁放在该间隙的中轴上。间隙大小要根据测量范围和测量灵敏度要求而定，间隙越小，磁场梯度就越大，灵敏度就越高。磁铁截面要远大于霍尔元件，以尽可能的减小边缘效应影响，提高测量精确度。若磁铁间隙内中心截面处的磁感应强度为零，霍尔元件处于该处时，输出的霍尔电势差应该为零。当霍尔元件偏离中心沿Z 轴发生位移时，由于磁感应强度不再为零，霍尔元件也就产生相应的电势差输出，其大小可以用数字电压表测量。由此可以将霍尔电势差为零时元件所处的位置作为位移参考零点。霍尔电势差与位移量之间存在 ------ 对应关系，当位移量较小（2mm ），这一对应关系具有良好的线性。2、杨氏模量固体、液体及气体在受外力作用时，形状或体积会发生或大或小的改变，称之为形变。当外力不太大时，引起的形变也不会太大，若撤掉外力，形变随之会消失，这种形变称为弹性形变。如一段固体棒，在其两端沿轴方向施加大小相等，方向相反的外力F, 其长度 I 发生改变厶 1, 以 S表示横截面面积 ，称 F/S 为应力 ，相对长变 （ △ I/I ）为应变 ，在弹性限度内 ，根据胡克定律有存在一个中性面，面以上的部分发生压缩，面以下的部分发生拉伸...
