高斯計
測量原理 高斯計是根據霍爾效應原理製成的測量磁場強度的 儀器,它由霍爾探針和測量儀表構成。 霍爾探針 測量儀表
霍爾探針在磁場BZ中因霍爾效應而產生霍爾電壓VH,測出 霍爾電壓後,根據霍爾電壓公式和已知的霍爾係數可確定 磁場強度強度的大小。
霍爾效應公式推導 將通電流之固體導體置於磁場下(上頁圖),其電荷載子 受到勞侖茲力影響朝向導體兩側聚集,電洞和電子的方 向是相反的,而這些聚集起來的正負電荷彼此間會產生 電場和電位差,我們稱之霍爾電壓,此一電力將會平衡 掉勞侖茲力,使得接下來通過的載子能夠順利通過而不 會偏轉。 𝐹 =𝑞( 𝐸 𝐻 + 𝑣 𝑑 × 𝐵 )=0 霍爾電場為 𝐸 𝐻 =− 𝑣 𝑑 × 𝐵 霍爾電壓為 𝑉 𝐻 = 𝐸 𝐻 𝑤= 𝑣 𝑑 𝐵𝑤,其中w為寬度,vd為電 荷飄移速度,若電荷密度為n,導體厚度為t 則電流是I=n w t q vd 於是我們可得到 𝑉 𝐻 = 𝐼𝐵 𝑛𝑞𝑡
高斯計使用設定與程序
歸零 設定 開機 ON 插上電源 安裝探針 為維持測量精度 請暖機15分鐘 使用歸零磁室歸零 請參閱按鈕功能介紹 若探針故障或未安裝則螢幕顯示Err 開機 ON 為維持測量精度 請暖機15分鐘 歸零 使用歸零磁室歸零 請參閱按鈕功能介紹 設定 選定範圍(auto range) 單位(Gauss) 模式(DC mode)
高斯計各按鈕名稱與功能
歸零ZERO 將探針前端放入歸零磁室 按鍵盤左上方ZERO鍵 歸零完成後主機會發出嗶聲
範圍設定RANGE 按SHIFT鍵 按RANGE鍵 完成後螢幕出現 AUTO RANGE
單位設定UNITS 選定後按SHIFT鍵完成設定 按SHIFT鍵 按鍵 (畫面右邊磁場單位會跳動) 使用↑∕↓鍵選擇所需單位
交直流切換AC/DC 按SHIFT鍵 按鍵 (畫面左邊則會顯示選定的模式) 欲再次轉換交直流電則重覆上述動作
開關ON/OFF 開機前必須先接上探針否則螢幕上出現Err 接上探針後 開機後螢幕出現CAL6~CAL0 關機則持續按住ON/OFF鍵3秒 (高斯計自我校正) 關機則持續按住ON/OFF鍵3秒
休眠模式SLEEP MODE *更改設定則重覆上述動作即可 按ON/OFF鍵 若進入休眠模式則休眠時間為1hr 按SHIFT鍵 (即可設定是否選定此功能) 若進入休眠模式則休眠時間為1hr *更改設定則重覆上述動作即可
數值擷取HOLD 選定後按SHIFT鍵+RESET鍵完成設定 按SHIFT鍵 按RESET鍵 按∕鍵選擇所需 擷取功能 *取消設定 按∕鍵選擇所需 擷取功能 *取消設定 *選擇最小值 *選擇最大值
注意事項
*若測得數據為+值則該磁鐵面為S極;若為-值則反之 探針安裝與拆卸方向注意接頭上△標示 探針為橫式探針,使用時須平貼於待測物 *F.W BELL字樣要與白 點同方向 *若測得數據為+值則該磁鐵面為S極;若為-值則反之 探針安裝與拆卸方向注意接頭上△標示 探針與高斯計本體為易碎及高價設備,請務必小心使用,並嚴禁 探針直接接觸超過60V直流電壓及30V交流電壓。損壞即照價賠償! 高斯計背面