[发明专利]霍尔效应中由副效应产生的输出电压误差测量及修正方法

说明书

本发明涉及一种霍尔效应中由副效应产生的输出电压误差测量及修正方法，包括以下步骤：(1)对称测量法测霍尔电压V_H；(2)对称测量法测里纪‑勒杜克效应与能斯特效应产生电压之和V_RLN；(3)对称测量法测不等位电势差产生的电压V₀；(4)埃廷斯豪森效应产生电压V_E的计算；本发明简化了计算步骤和过程，公式简单且不容易出错。

技术领域

本发明涉及一种霍尔效应中由副效应产生的输出电压误差测量及修正方法。

背景技术

霍尔效应是美国物理学家霍尔在1879年发现的一种电磁现象，用霍尔效应原理制成的各种霍尔传感器在工业自动化控制、检测技术和信息处理等领域有广泛应用。

但在产生霍尔效应的同时，伴随着各种副效应，主要有不等位电势差、埃廷斯豪森效应、里吉-勒迪克效应和能斯特效应四种；现有实验室中在测量霍尔电压时，一般采用对称测量法来消除这种副效应所产生的系统误差，但是上述方法计算步骤多，过程繁琐，公式复杂，容易出错，不适用于实际应用场合，有待于进一步改进。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种简化了计算步骤和过程，公式简单且不容易出错的霍尔效应中由副效应产生的输出电压误差测量及修正方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种霍尔效应中由副效应产生的输出电压误差测量方法，其特征在于，其包括以下步骤:

(1)对称测量法测霍尔电压V_H，公式(a)为以消除能斯特效应、里纪-勒杜克效应和不等位电势差对霍尔效应的影响，若式(a)计算结果是正值，表明霍尔电压的实际方向与假设方向相同，若是负值，表明霍尔电压的实际方向与假设方向相反；

(2)对称测量法测里纪-勒杜克效应与能斯特效应产生电压之和V_RLN，公式(b)为若式(b)计算结果是正值，表明里纪-勒杜克效应与能斯特效应产生电压之和的实际方向与假设方向相同，若是负值，表明电压的实际方向与假设方向相反；

(3)对称测量法测不等位电势差产生的电压V₀，公式(c)为若式(c)计算结果若是正值，表明不等位电势差的实际方向与假设方向相同，若是负值，表明不等位电势差的实际方向与假设方向相反；

(4)计算埃廷斯豪森效应产生的电压V_E，当磁感应强度B≠0时，U₁＝U_H±U_d，当磁感应强度B＝0时，U₂＝U_d，因可得公式(d)为V_E＝|V_H|-U_H；

(5)采用公式(f)计算霍尔效应中由副效应产生电压的误差，公式如下：V_H＝(1-E)V_出，采用公式(e)计算副效应产生电压的相对误差系数，公式如下：若式(e)计算结果若正值，说明副效应产生的电压对霍尔电压起加强作用，反之起减弱作用。

一种霍尔效应中由副效应产生的输出电压误差修正方法，其特征在于，其包括以下步骤：

(1)由于V_H＝(1-E)V_出或当E＜0时，比例系数大于1，输出电压与输入电压的关系为公式(g)：对比式(f)和(g)，只要使则输出电压u₀就为修正后的霍尔电压实际值；