“用霍尔元件测螺线管内磁场分布实验”的简化测法1readdata.jsp

“用霍尔元件测螺线管内磁场分布实验”的简化测法

      李凯  徐添天  简红霞 孙萍萍  杨玲玉   

摘要   用霍尔效应测定螺线管磁场分布这个实验,为了消除附加效应的影响,普遍采用四次测法。四次测法测量工作量大,数据处理任务重。本文通过对各种附加效应的分析和研究,提出了一种“二次测法加修正”的简化测法。这种简化测法在理论上可以达到与四次测法相同的效果,但测量工作量和数据处理量却减少了很多,提高了实验效率。从本文提供的实测案例中可以看出,简化测法与四次测法的测量结果相同,证明简化测法可行。而且简化测法使测量工作量减少了40%、计算工作量减少了20%,极大地提高了实验效率。

关键词   霍尔效应    测磁场分布   四次测法   简化测法

1.引言 

霍尔效应不仅在物理基础知识中占有一席之地[1,2],在工程技术实践中也有着广泛的应用[3]。因此,许多大学物理实验教材中都有用霍尔元件测量磁场分布这一实验。由于伴随霍尔效应同时存在多种附加效应,使霍尔电压的测量变得复杂起来。为了消除或减小附加效应的影响,对附加效应的全面分析和研究显得至关重要。只有全面掌握各种附加效应的性能,才能找到消除影响的方法,才能使霍尔电压的测量变得简单化【4,5】。本文将在对附加电压分析和研究的基础上,提出测螺线管内磁场分布的一种简化测法。

1.原有的理论分析和测法—四次测法 

大学物理实验教材认为【6,7,8,9】,伴随霍尔电压UH同时存在四种附加电压:一是不等位电势差U0,是由于霍尔电极P、S两端不等位而产生的电势差, U0的正负与工作电流I的方向有关而与磁场B的方向无关;二是爱廷豪森(Etinghausen)效应产生的电压UE,是由于各载流子迁移速度不等在磁场中受力不同,使元件上下表面间产生温差,从而使P、S两端出现的温差电压UE,UE的正负既与I的方向有关也与B的方向有关;三是能斯特(Nernst)效应产生的电压UN,是由于元件工作电流引线的焊接点M、N处的接触电阻不等,通电后会产生热扩散电流,此热扩散电流在磁场的作用下使P、S两段产生类似于UH的电压UN,UN的正负与I的方向无关而与B的方向有关;四是里纪——勒杜克(Righi-Leduc)效应产生的电压URL,是由于热扩散电流的各载流子迁移速度不同而产生的类似于UE的附加电压URL,URL的正负与I的方向无关而与B的方向有关。

按照上面的理论分析可以得出,当I和B的大小不变,在I的方向与B的方向的四种不同组合状态下,元件的输出电压为:

【+I ,+B】  U1= + UH + U0 + UE + UN + URL               (1)

【-I ,+B】  U2= - UH - U0 - UE + UN + URL              (2)

【-B,- I】  U3= + UH - U0 + UE - UN - URL              (3)

【-B,+ I】  U4= - UH + U0 - UE - UN - URL              (4)  

由式(1)+(2)+ (3)+(4)可以导出:

UH+UE= (U1-U2+U3-U4)/4                                                            (5)                                                                                                      

考虑到UE相对UH较小可以忽略不计,式(5)就成为测量UH的计算公式。该方法分别测量I与B方向的四种不同组合状态下的元件输出电压U1、U2、U3和U4,由式(5)得到UH+UE,因此称为四次测法。文献[6、7、8、9]都是用的四次测法。

2. 由原有理论分析推出的测法——二次测法

由式(1)+(3),还可以导出:

UH+UE =(U1+U3)/2                                  (6)

或由式(2)+(4)也可以导出:   

          UH+UE =-(U2+U4)/2                                 (7)

式(6)或式(7)理论上应该与式(5)具有相同效果。

这样,不论是用式(6)或式(7),只要测出电流方向与磁场方向任意一种组合状态下的电压U,再测出电流和磁场的方向都同时反向时的电压U,就可得到UH+UE 。因为只需二次测量,所以称为二次测法[10]

3. 二次测法存在的问题

按原有理论分析,二次测法应该与四次测法具有相同的效果。但是,两种方法的实验测量结果是否一样呢?

表1给出了测螺线管内磁场分布的一组实验测量数据及分别按两种方法处理的测量结果(螺线管长28 cm,霍尔元件工作电流I= 9 mA,螺线管励磁电流IM= 0.6 A )。由表1可见,用式(5)、式(6)和式(7)计算得的值都不相等,式(6)的值都比式(5)的值小,式(7)的值都比式(5)的值大。    

表1  测螺线管(长28 cm)磁场分布数据表(IM= 0.6 A ,I= 9 mA)

   

      图2给出了由式(5)得到的U(5)、 式(6)得到的U(6)和式(7)得到的U(7)与螺线管中位置X的关系图。

由图2可以看出,U(5)、U(6)和U(7)明显不同,并且具有规律性。

实验测量结果证明,二次测法的结果U(6)和U(7)与四次测法的结果U(5)都不等,并且差别具有规律性。仅从U(6)和U(7)不相等这一点,就可看出二次测法存在问题。而差别具有规律性表明二次测法存在系统误差,说明原有的理论分析可能有问题,需要重新进行理论分析,才能找出二次测法存在系统误差的原因。

4. 必须考虑热电流不等位电压UW

认真研究可以发现,原有的理论分析考虑了由工作电流I引起的霍尔电压UH、不等位电势差U0、和爱廷豪森效应产生的电压UE,也考虑了由热扩散电流引起的(类似于霍尔效应的)能斯特效应产生的电压UN、(类似于爱廷豪森效应的)里纪——勒杜克效应产生的电压URL,但却没有考虑由热扩散电流引起的(类似于等位电势差)的热电流不等位电势差。我们将热电流不等位电势差用UW表示。

下面对UW的性质进行分析。UW的大小是由热扩散电流的大小和P、S两点的等位性好坏决定的。而热扩散电流的大小是由M、N接线电阻的相近程度和工作电流的大小共同决定的,所以可以说,UW的大小由元件的工艺质量(P、S的等位性及M、N接线电阻的相近程度)和工作电流的大小共同决定。显然可以看出,UW的正负由元件本身性质决定,与I和B的方向都无关[11]

再来看看为什么UW不能和U0合并为一项。因为UW的正负与I的方向无关,而U0的正负与I的方向有关,如果把UW和U0合并为一项U来考虑,那么当电流I取不同方向时,这个合并项U不仅正负不同,而且U的大小也将是不同的,这样就使我们正、负相消的处理方法无法进行下去。所以,必须分开讨论才行。

5. 全面考虑各种附加电压后的测量原理

考虑全部五种附加电压,当I和B的大小不变,I与B方向四种不同组合状态下的电压值为:

【+I ,+B】  U1= + UH + U0 + UE + UN + URL   +UW              (8)

【-I ,+B】  U2= - UH - U0 - UE + UN + URL  +UW             (9)

【-B,- I】  U3= + UH - U0 + UE - UN - URL  +UW             (10)

【-B,+ I】  U4= - UH + U0 - UE - UN - URL  +UW             (11)  

由式(8)+(9)+ (10)+(11)可以导出:

UH + UE = (U1 - U2 + U3 - U4 )/4                                                   (12)                                                                                                       

式(12)与式(5)完全相同,所以四次测法是成立的。

由式(8)+(10)可以导出:

UH + UE = (U1 +U3 )/2 - UW                                                           (13)

由式 (9)+(11)可以导出:

UH + UE = -( U2 + U4 )/2 + UW                                                     (14)                                                                                                       

由式(13)和式(14)可以看出,二次测法存在系统误差,二次测法是不成立的。

6. 不等位电势差的测量方法和性质

6.1不等位电势差U0的测量及性质分析

由式(8)- (9) -(10)+(11)可以导出:

U= (U1 - U2 - U3 + U4 )/4                                                       (15)

采用四次测法,利用式(15)就可计算出U0值。   

利用表1中的测量数据按式(15)计算出各位置的U0值列于表2中,图3绘出了U0与位置x的关系曲线。15个U0的平均值为-0.406161,最大偏差为0.003。由于所用测量电压的电位差计的最小分辨值仅为0.01,所以最大偏差0.003没有多大意义,属仪器误差范围。因此可以认为U0不随位置x而改变。这与U0仅与I相关的性质相吻合。     

6.2热电流不等位电势差UW的测量及性质分析

由式(8)+ (9) +(10)+(11)可以导出:

U= (U1 + U2 + U3 + U4 )/4                                                       (16)

采用四次测法,利用式(16)就可计算出UW值。 

利用表1中的测量数据按式(16)计           表2

算出各位置的UW值列于表2中,图3绘出了UW与位置x的关系曲线。15个UW的平均值为-0.00603,最大偏差为0.0015。最大偏差0.0015,属仪器误差范围。因此可以认为UW不随位置x而改变。这与UW仅与热电流相关的性质相吻合。

6.3热电流方向的判断

    由U0和UW的正、负号可以判断出热电流的方向。当U0与UW同号时,表明热电流与工作电流+I同方向;当U0与UW异号时,表明热电流与工作电流+I方向相反。

7. “用霍尔元件测螺线管内磁场分布实验”的简化测法

7.1“用霍尔元件测螺线管内磁场分布实验”的四次测法工作量较大

表1给出的是测螺线管内磁场分布的一次实验测量数据中,测量了15个点,电压U有60个测量数据,加上工作电流和励磁电流,总共有62个测量数据,测量工作量较大。还要对电压U的60个数据进行数据处理,数据处理工作量也较大。

7.2简化“用霍尔元件测螺线管内磁场分布实验” 工作量的思路

     由本文前述可知,由于UW存在使二次测法产生系统误差,使二次测法不成立。但是从UW的性质分析得知,UW是可以测出的,并且不随位置x而改变。因此可以采用“二次测法加修正”的方法,来减少工作量。

7.3“二次测法加修正”简化测法的原理和方法

第一步: 只需在某个位置(例如x=14 cm)做一次四次测法,得到U1、U2、U3和U4 。利用式(16)就可计算出UW值。

第二步:测其它位置处的【+I ,+B】时的U1 和【-B,- I】时的U3,再利用式(13)并忽略UE就可计算出UH值。第二步也可以测其它位置处的【-I ,+B】时的U2 和【-B,+ I】时的U4,再利用式(14)并忽略UE就可计算出UH值。 

7.4实验验证                        表3

仍然以表1给出的测量数据为例,简化测法都取x=14 cm处为四次测法由式(16)计算出UW值,再用式(5)、 (13) 和(14)处理,结果分别记为U(5)、U(13)和U(14),数据见表3。由表3可见,所有各点的U(13)和U(14)与U(5)的最大差值为0.0015,属仪器误差范围。因此实验结果表明,“二次测法加修正”的简化测法与四次测法所得结果完全相同,证明“二次测法加修正”的简化测法可行。U(5)、U(13)和U(14)与位置x的关系曲线由图4所示,三条曲线几乎完全重合,非常直观的显示出“二次测法加修正”的简化测法可行。。

7.5简化测法提高了实验效率

同样测15个点,四次测法需要测取62个数据,简化测法仅需测取34个数据,使测量工作量减少了45%。四次测法需要对60个数据进行计算处理,简化测法仅需对46个数据进行计算处理,使计算工作量减少了23%。因此简化测法提高了实验效率。

 8. 结束语

   本文通过理论分析和实验检验,给出了:(1)判断热电流方向的方法;(2)不等位电势差U0的测量方法及性质分析;(3)热电流不等位电势差UW的测量方法及性质分析;(4)用霍尔元件测螺线管内磁场分布实验的“二次测法加修正”的简化测法。

参考文献

[1] 马文蔚等,物理学教程(下册)[M].北京 高等教育出版社2006.11: 101-102

[2] 刘雪梅.  霍尔效应理论发展过程的研究[J].  重庆文理学院学报 ( 自然科学版) 2011(2):41-44

[3]  王本菊.  霍尔效应及其应用[J]. 中国校外教育(下旬刊)2011(6)76-107

[4]  吴魏霞,杨少波,张明长. 对霍尔效应测量磁场实验的方法改进[J].  实验室科学. 2010(2):79-81

[5] 么强,赵保利.霍尔效应测量中的系统误差及其处理[J].内蒙古农业大学学报.2008(1):211-214

[6]  华中工学院等编.物理实验[M].北京:高教出版社.191. 124-128

[7]  蔡永明等.大学物理实验(第二版)[M].北京.化学工业出版社.2009 .182-187

[8] 陈玉林等.大学物理实验[M].北京.科学教育出版社.2007. 197-200

[9]李相银等.大学实验物理教程[M].南京.东南大学出版社.2000.176-183

[10]王新生.霍尔电压的简化测法[J]. 物理实验.1990(5):200-201

[11] 王新生.对霍尔电压测法的研究[ J ] .南京建筑工程学院学报 1 9 9 5 ( 2 ): 6 7 - 7 0 . 

1

设计目的和基本思路 (相关材料作为附件,如论文、研究报告、装置图片、试验数据、原理结构图、外观图;

用霍尔元件测定螺线管磁场分布这个实验,为了消除附加效应的影响,普遍采用四次测法。四次测法测量工作量大,数据处理任务重。本作品的目的就是要寻找一种既能达到四次测法测量效果,又能提高实验效率的简化测法。

大学物理实验教材中分析指出,伴随霍尔电压UH同时只存在四种附加电压,并采用四次测法。按此分析,理论上必然存在与四次测法等效而且更简单的二次测法,完全没有必要采用四次测法。但实验结果表明二次测法存在系统误差,不好用。如果能找出产生系统误差的原因,测出此误差的值,用这个值作为修正量对二次测法进行修正,仍然可以得到正确的结果。即采用二次测法加修正的方法,理论上应该是可行的。在测定螺线管磁场分布这个实验中,由于测量点很多,采用二次测法加修正的方法要比四次测法更省事,实验效率会更高。关键是要通过分析找出并测出这个修正量。

本作品从二次测法存在系统误差入手,证明了考虑热电流不等位电势差UW的必要性,从而排除了将UW和U0合并为一项的思路。通过理论分析,找出了测量UW的方法,再通过理论分析和实验检验,得出了UW与磁场无关的的特性,从而为“二次测法加修正”的简化测法提供了保证。利用测得的UW作为修正量,采用“二次测法加修正”的方法,使用霍尔元件测定螺线管磁场分布这个实验的测量工作量减少了40%、计算工作量减少了20%,极大地提高了实验效率。通过实验检验,证明“二次测法加修正”的方法与四次测法测量效果相同,表明方法可行。

2创新点、技术难点、实际应用和特色;

    

  从二次测法存在系统误差入手,证明了考虑热电流不等位电势差UW的必要性,从而排除了将UW和U0合并为一项的思路。

  找到了测量UW的方法,再通过理论分析和实验检验,得出了UW与磁场无关的的特性,从而为“二次测法加修正”的简化测法提供了保证。

  利用测得的UW作为修正量,采用“二次测法加修正”的方法,使测量工作量减少了40%、计算工作量减少了20%,极大地提高了实验效率。

  “二次测法加修正”的简化测法与原有的四次测法相比,不仅效率高,而且全面地体现了各种附加效应的作用,避免了四次测法无法体现UW存在的问题。

   “二次测法加修正”的简化测法完全可以用于实验教学。

3请对作品的意义、技术水平、适用范围作出评价

“二次测法加修正”的简化测法不仅使测定螺线管磁场分布这个实验的效率得到大大提高,而且使附加效应分析的理论水平和对附加电压特性的认识程度都推上了一个新台阶。作品提出的判断热电流方向的方法、测量热电流不等位电势差的方法,对测量霍尔元件的性能都有帮助。这些方法都可以在教学实验中推广,对教材和实验室建设都有推动作用。

 

第二篇:霍尔元件测磁场实验报告

用霍尔元件测磁场

前言:

霍耳效应是德国物理学家霍耳(A.H.Hall 1855—1938)于1879年在他的导师罗兰指导下发现的。由于这种效应对一般的材料来讲很不明显,因而长期未得到实际应用。六十年代以来,随着半导体工艺和材料的发展,这一效应才在科学实验和工程技术中得到了广泛应用。

利用半导体材料制成的霍耳元件,特别是测量元件,广泛应用于工业自动化和电子技术等方面。由于霍耳元件的面积可以做得很小,所以可用它测量某点或缝隙中的磁场。此外,还可以利用这一效应来测量半导体中的载流子浓度及判别半导体的类型等。近年来霍耳效应得到了重要发展,冯﹒克利青在极强磁场和极低温度下观察到了量子霍耳效应,它的应用大大提高了有关基本常数测量的准确性。在工业生产要求自动检测和控制的今天,作为敏感元件之一的霍耳器件,会有更广阔的应用前景。了解这一富有实用性的实验,对今后的工作将大有益处。

教学目的:

1.    了解霍尔效应产生的机理,掌握测试霍尔器件的工作特性。

2.    掌握用霍尔元件测量磁场的原理和方法。

3.    学习用霍尔器件测绘长直螺线管的轴向磁场分布。

教学重难点:

1. 霍尔效应

2. 霍尔片载流子类型判定。

实验原理

如右图所示,把一长方形半导体薄片放入磁场中,其平面与磁场垂直,薄片的四个侧面分别引出两对电极(M、N和P、S),径电极M、N通以直流电流IH,则在P、S极所在侧面产生电势差,这一现象称为霍尔效应。这电势差叫做霍尔电势差,这样的小薄片就是霍尔片。

假设霍尔片是由n型半导体材料制成的,其载流子为电子,在电极M、N上通过的电流由M极进入,N极出来(如图),则片中载流子(电子)的运动方向与电流IS的方向相反为v,运动的载流子在磁场B中要受到洛仑兹力fB的作用,fB=ev×B,电子在fB的作用下,在由N→M运动的过程中,同时要向S极所在的侧面偏转(即向下方偏转),结果使下侧面积聚电子而带负电,相应的上侧面积(P极所在侧面)带正电,在上下两侧面之间就形成电势差VH,即霍尔电势差。薄片中电子在受到fB作用的同时,要受到霍尔电压产生的霍尔电场EH的作用。fH的方向与fB的方向正好相反,EH=VH/b , b是上下侧面之间的距离即薄片的宽度,当fH+fB=0时,电子受力为零达到稳定状态,则有

–eEH +(–ev×B)=0

EH= - v×B

v垂直B,故    EH=B  (是载流子的平均速度)

霍尔电压为      VH = b EH = bB。

设薄片中电子浓度为n,则

IS=nedb ,  =IS/nedb

V= ISB/ned  =KH ISB

式中比例系数KH = 1/ned,称为霍尔元件的灵敏度。

将VH =KH IS B改写得        B = VH / KH IS

如果我们知道了霍尔电流IH霍尔电压VH的大小和霍尔元件的灵敏度KH,我们就可以算出磁感应强度B。

实际测量时所测得的电压不只是VH,还包括其他因素带来的附加电压。根据其产生的原因及特点,测量时可用改变ISB的方向的方法,抵消某些因素的影响。例如测量时首先任取某一方向的ISB为正,当改变它们的方向时为负,保持IS、B的数值不变,取(IS+,B+)、(IS-、B+)、(IS+、B-)、(IS-,B-四种条件进行测量,测量结果分别为:

V1= VH+V0+VE+VN+VRL          V2=-VH-V0-VE+VN+VRL

V3=-VH+V0-VE-VN-VRL          V4=VH-V0+VE-VN-VRL

从上述结果中消去V0,VNVRL,得到       

   VH (V1-V2-V3+V4)-VE

一般地VEVH小得多,在误差范围内可以忽略不计。

实验仪器      TH-S型螺线管磁场测定实验组合仪。

  1. 实验仪介绍

如图所示,探杆固定在二维(X,Y方向)调节支架上。其中Y方向调节支架通过旋钮Y调节探杆中心轴线与螺线管内孔轴线位置,应使之重合。X方向调节支架通过旋钮X1,X2来调节探杆的轴向位置, 其位置可通过标尺读出。

2.测试仪

1.Is输出”:霍尔器件工作电流源,输出电流0~10mA,通过“Is调节”旋钮调节。

2. IM输出”:螺线管励磁电流源,输出电流0~1A,通过“IM调节”旋钮调节。

上述俩组恒流源读数可通过“测量选择”按键共用一只数字电流表“IS(mA).IM(A)“显示,按键测IM,放键测IS

3.直流数字电压表“VH.VO(mV)”,供测量霍尔电压用。

实验步骤

1.按图接好电路,K1、K2、K3都断开,注意IsIm不可接反,将IsIm调节旋钮逆时针方向旋到底,使其输入电流趋于最小状态。

2.转动霍尔器件探杆支架的旋钮X1或X2,慢慢将霍尔器件移到螺线管的中心位置( X1=14cm ,X2=0) (注:以相距螺线管两端口等远的中心位置为坐标原点,则探头离中心的距离为X=14-X1-X2)。打开测试仪电源,按下“测量选择”按钮,合上闸刀开关K3,调节Im=0.800A并在测试过程终保持不变, 弹出“测量选择”按钮,依次按表1调节Is,测出相应的V1,V2,V3,V4,绘制VH-Is曲线。

3. 调节Is=8.00mA并在测试过程终保持不变,按下“测量选择”按钮,依次按表2调节Im测出相应的V1,V2,V3,V4,绘制VH-Im曲线(注:改变Im时要快,每测好一组数据断开闸刀开关K3后再记录数据,避免螺线管发热)。

4. 调节Is=8.00mA,Im=0.800A,X1=0 ,X2=0依次按表3调节X1 ,X2测出相应的V1,V2,V3,V4,记录KH和n,绘制B-X曲线,验证螺线管端口的磁感应强度为中心位置的1/2(注:调节探头位置时应将闸刀开关K1,K3断开).

5.将将IsIm调到最小,断开三个闸刀开关,关闭电源拆线收拾仪器。

实验数据记录与处理示例

1.    表1            Im=0.800A

2. 表2            Is=8.00mA

霍尔电压与霍尔电流的关系曲线              霍尔电压与励磁电流的关系曲线  

                     

从图上可以清楚看到霍尔电压与霍尔电流,励磁电流之间成线性关系。

3.表3            Is=8.00mA    Im=0.800A   X=14-X1-X2

螺线管中心磁感应强度理论值:N=109.7×102/m   KH=2.10mV/mA·KGS

实验值:  

                

相对误差:

螺线管轴线磁感应强度分布曲线

  

4. 霍尔片载流子类型的判断

不同载流子类型的霍尔片在相同条件下,产生的电动势在方向上会有差异。

霍尔片位置及螺线管线圈绕向如图所示,实验中霍尔电流,励磁电流和霍尔电压极性如下表:

即:霍尔电流从1→2沿X轴正向,磁场沿Z轴正向.若霍尔片为n型,则3端输出为“+”;若霍尔片为p型,则3端输出为“-”

从上述分析可知:实验材料为p型,载流子为空穴。

实验注意事项

1.  接线时K1、K2、K3都断开,注意IsIm不可接反。

2.  开机前,将IsIm调节旋钮逆时针方向旋到底,使其输入电流趋于最小状态。

3.  关机前,将IsIm调节旋钮逆时针方向旋到底,使其输入电流趋于最小状态。

4.  X方向调节旋钮X1,X2在使用时要轻,严禁鲁莽操作。

5.  调节探头位置时应将闸刀开关K1,K3断开,避免霍尔片和螺线管长期通电发热。

6. 实验中产生的副效应及其消除方法

实际测量时所测得的电压不只是VH,还包括其他因素带来的附加电压。下面首先分析其产生的原因及特点,然后探讨其消除方法。

 (1).不等势电压

由横向电极位置不对称而产生的电压降V0

它与外磁场B无关,仅与工作电流IS的方向有关

 (2).爱廷豪森效应

从微观来看,当霍耳电压达到一个稳定值VH时,速度为v的载流子的运动达到动态平衡。但从统计的观点看,元件中速度大于v和小于v的载流子也有。因速度大的载流子所受的洛仑兹力大于电场力,而速度小的载流子所受的洛仑兹力小于电场力,因而速度大的载流子会聚集在元件的一侧,而速度小的载流子聚集在另一侧,又因速度大的载流子的能量大,所以有快速粒子聚集的一侧温度高于另一侧。这种由于温差而产生电压的现象称为爱廷豪森效应。该电压用VE表示,它不仅与外磁场B有关,还与电流IS有关

(3).能斯脱效应

在元件上接出引线时,不可能做到接触电阻完全相同。当电流IS通过不同接触电阻时会产生不同的焦耳热,并因温差产生一个附加电压VN,这就是能斯脱效应。它与电流IS无关,只与外磁场B有关

(4).里记-勒杜克效应

由能斯脱效应产生的电流也有爱廷豪森效应,由此而产生附加电压VRL,称为里

记-勒杜克效应。VRLIS无关,只与外磁场B有关

因此,在确定磁场B和工作电流IS的条件下,实际测量的电压包括VH,V0,VE,VN,VRL 5个电压的代数和。测量时可用改变ISB的方向的方法,抵消某些因素的影响。例如测量时首先任取某一方向的ISB为正,用IS+、B+表示,当改变它们的方向时为负,用IS-、B-表示,保持IS、B的数值不变,取(IS+,B+)、(IS-、B+)、(IS+、B-)、(IS-,B-四种条件进行测量,测量结果分别为:

V1= VH+V0+VE+VN+VRL                V2=-VH-V0-VE+VN+VRL

V3=-VH+V0-VE-VN-VRL                 V4=VH-V0+VE-VN-VRL

从上述结果中消去V0,VNVRL,得到               VH=(V1-V2-V3+V4)-VE

一般地VEVH小得多,在误差范围内可以忽略不计。

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