Hallova sonda

Úkol měření

1. Změřte a graficky znázorněte Hallovo napětí v závislosti na proudu IM protékajícím cívkou v blízkosti Hallova senzoru. Měření proveďte pro dvě různé hodnoty magnetické indukce. Nejprve bez magnetu a poté změřte velikost magnetické indukce položením magnetu na přípravek s měřítkem (zjistěte největší změnu Hallova napětí dle polohy magnetu.) Zvolte 10 hodnot proudu IM v rozsahu od 1 mA do 120 mA, který protéká přes cívku kolem Hallova senzoru a odečtěte hodnoty Hallova napětí. Cílem této úlohy je ověřit teoretický vztah pro Hallovo napětí: U_H=±R_H/d*I_C*B a určete čemu je úměrný proud IM. Proud IC změřte.

2. Změřte a graficky znázorněte závislost Hallova napětí na velikosti zatěžovacího odporu, který se skládá z paralelní kombinace odporů RZ a RD (max. 10 kΩ). Zapojení je stejné jako v bodě 1., pouze se paralelně k voltmetru připojí odporová dekáda RD. Měření proveďte pro dvě různé hodnoty magnetické indukce (nejprve bez magnetu, poté zvýšíte magnetickou indukci položením magnetu na přípravek s měřítkem, delší stranou na vertikální osu Hallova senzoru). Nyní měňte pomocí odporové dekády velikost zatěžovacího odporu RD a pro konkrétní hodnoty odporu RD odečítejte odpovídající Hallovo napětí. Proud IM pro Hallovu sondu zvolte 50 mA.

(Cílem této úlohy je realizovat převodník proud/napětí, kde se pomocí odporové dekády
mění konstanta převodu. Výstupem použitého senzoru je tzv. „nulový vyrovnávací
proud“ a velikost tohoto proudu odpovídá velikosti napětí na definované rezistivitě ve
výstupním obvodu. Podle Ohmova zákona je napětí rovno součinu proudu rezistivity.
Za předpokladu konstantního proudu je napětí přímo úměrné hodnotě výstupní
impedance. S rostoucí hodnotou výstupní rezistivity se zvyšují Jouleovy ztráty. Vznikají
napěťové úbytky a naměřené napětí již není přímo úměrné procházejícímu proudu.)

3. Změřte a graficky znázorněte Hallovo napětí v závislosti na vzdálenosti Hallův senzor
— magnet. Proud IM nastavte na velikost 50 mA. Magnet umístěte na přípravek s Hallovým senzorem a posouvejte ho postupně o 2 mm v jeho vertikální ose. Posun proveďte na obě strany (vůči ose Hallovy sondy). Maximální distanci l volte ±20 mm. Pro jednotlivé polohy magnetu odečítejte Hallovo napětí. 
(Cílem této úlohy je graficky vyjádřit závislost Hallova napětí na vzdálenosti Hallův senzor — magnet. Změna polohy magnetu má za následek změnu magnetické indukce a tím i změnu velikosti Hallova napětí).