霍爾位置傳感器法測量楊氏模量實驗中的問題與對策

穆曉東 郝子文

摘? 要：文章簡述了霍爾位置傳感器法楊氏模量實驗儀的組成和原理。通過對學生一個學期的實驗觀察，總結了實驗過程中出現的問題，并通過對問題的分析給出相應的解決辦法。

關鍵詞：霍爾元件;傳感器;楊氏模量;讀數顯微鏡

楊氏模量是表征固體材料彈性形變能力的一個重要物理量。按照胡克定律，材料在彈性限度內脅強與脅變成正比，比例系數為楊氏模量。楊氏模量只決定于材料，其值越大，越不易形變。因此，楊氏彈性模量是選定機械零件材料的依據之一，是工程技術設計中常用的參數。楊氏模量的測定對研究各種材料的力學性質有著重要意義。

楊氏模量的測量是大學物理實驗中力學部分的經典實驗，從測量方法上一般分為拉伸法、梁彎曲法、振動法和內耗法等。本實驗儀是將霍爾位置傳感器應用到梁彎曲法實驗儀上。

一、實驗原理簡述

霍爾位置傳感器法楊氏模量測定儀如圖一：

其中：1.刀口上的基線;2.讀數顯微鏡;3.刀口;4.橫梁;5.銅杠桿;6.磁鐵盒;7.磁鐵;8.調節架;9.砝碼;10.銅杠桿刀口

被測橫梁穿過砝碼銅刀口并放在兩立柱刀口的正中位置。裝有霍爾元件的銅杠桿固定在杠桿刀口上，并將刀口放在刀座上。霍爾元件由杠桿的一端被伸進磁場當中，杠桿另一端的圓柱形托尖落在砝碼刀口內部的小圓坑內。霍爾位置傳感器的輸入輸出線和數字電壓表相連接（未畫）。

測量時，在刀口下的砝碼托上加放砝碼，由于……