霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用自行設(shè)計

捕捉無形“殺手”——電磁波

---頻率測量儀的設(shè)計

制作人：電子工程與信息科學(xué)（6系）

PB04210298陳帥

PB04210068崔浩指導(dǎo)老師：伍健電磁污染無處不在!!!生活中電磁波的危害很多，例如：對人體的危害，對精密儀器的損害，對通訊設(shè)備的干擾等等，而這些危害與電磁波的頻率緊密相關(guān)。為捕捉我們周圍正在產(chǎn)生污染的電磁波，我們設(shè)計了一款方便實用的磁污染測量儀。

霍爾效應(yīng)(Halleffect

basic

principles)

其中K=稱為半導(dǎo)體的靈敏度=KBI霍爾電壓和控制電流及磁感應(yīng)強(qiáng)度關(guān)系：設(shè)計過程1.利用天線接收電磁波，除去電磁波中電場成份對測量電磁波頻率的影響。2.利用鐵磁性介質(zhì)把電信號轉(zhuǎn)化為磁信號。3.利用納米材料解決磁滯現(xiàn)象導(dǎo)致的電信號與磁信號的不同步問題。4.利用霍爾元件改進(jìn)濾波器不能濾出單一頻率的局限，從而間接測量電磁波中包含的所有頻率。整個設(shè)計過程的流程圖如下：

測量電磁波頻率的裝置設(shè)計

采用Stepbystep方式逐步改進(jìn)完善!

STEP1.

電磁波中含有電場，所以不能直接用霍爾元件接收電磁波。我們利用天線接收電磁波，將其轉(zhuǎn)換為電信號，從而去掉了電場成份。

STEP2利用鐵磁性介質(zhì)把電信號轉(zhuǎn)化為磁信號后霍爾元件就可以測量間隙磁場

STEP3：

由于鐵磁性介質(zhì)具有磁滯現(xiàn)象，所以會造成磁場B的變化和勵磁電流i不同步，這樣頻率是不能準(zhǔn)確測量的.

我們通過網(wǎng)絡(luò),了解到一種沒有磁滯現(xiàn)象的高科技納米材料——magneticfluid它具有如下主要特性：在磁場作用下，磁流體的磁化強(qiáng)度隨外加磁場的增加而增加,外磁場消失后，磁性微粒立即退磁，幾乎沒有磁滯現(xiàn)象我們利用這種特性解決了磁滯現(xiàn)象帶來的影響。

用磁流體代替鐵磁性介質(zhì)STEP4：因為天線接收的是混合頻率的電磁波，所以需要對這些頻率進(jìn)行逐一掃描，如果采用濾波電路進(jìn)行掃描，不能達(dá)到此目的。我們利用了霍爾元件的特性，采用以下裝置，掃描信號中的所有頻率。

所以由前面推導(dǎo)可知：式中分別為控制電流和勵磁電流當(dāng)時上式表明，霍爾電壓中含有直流成份。霍爾元件外磁場與控制電流相互作用的理論分析磁感應(yīng)強(qiáng)度B與勵磁電流I的大小成正比測頻電路設(shè)計

鏈接優(yōu)點：

1>巧妙利用霍爾元件在交變控制電流與外加磁場相互作用下，產(chǎn)生直流成分這一特性，測量單一頻率。

2>理論可靠，測量誤差較小。

3>所用器材結(jié)構(gòu)簡單，成本較低。在此衷心感謝老師和同學(xué)們對我們的支持謝謝！！歡迎大家提問！！本論文