工科物理实验教学中传感器应用实验综述

温度传感器、霍尔传感器与光敏传感器作为常用的传感器类型,在大学物理实验课程中已逐渐普及。通过综述其物理原理,突出它们作为敏感元件的作用,结合物理实验的基础性,给出简易的演示物理实验或设计性实验内容。将其应用于大学物理实验教学中,丰富了课程内容,训练了学生的动手、动脑和分析能力,已经取得了积极效果。

基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的研制

文章介绍了一种基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的工作原理、性能和实验结果。该装置由霍尔元件、数据采集系统、电源和电脑构成。通过线性霍尔元件将三线摆下盘的扭摆转换成电压信号的振荡,然后利用数据采集系统采集并在电脑上实时显示与存储。实时显示可以杜绝漏计导致的周期计数错误现象,存储的数据可以进一步分析三线摆扭摆情况。由于采集的数据量比较大,数据包含的信息也更丰富。本文尝试利用极大值点线性拟合法和快速傅里叶变换法处理数据。由于三线摆的运动一般是扭摆和横摆同时存在的混合摆现象,横摆的周期与扭摆的周期不同,利用频谱分析可以排除横摆对扭摆周期测量的影响,确保周期测量准确,所以,快速傅里叶变换更适合处理此类实验数据。本文利用市场上现有的光电测量装置和基于霍尔效应的三线摆周期测量装置进行对比实验,测量三线摆下盘的转动惯量。实验结果表明:利用现有的光电测量装置,相对误差为1.6%;利用基于霍尔效应的三线摆周期测量装置,相对误差可达0.81%,说明基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的准确度比现有的光电测量装置要高,具有一定的推广和使用价值。

基于霍尔效应的地下变形监测仪器系统

滑坡、崩塌、泥石流、地塌、地陷等危害人民生命和财产安全的地质灾害发生前和发生时会出现地下深部的位移现象,尾矿坝在不断堆积中也会出现深部位移现象。因此,对岩土地下深部变形或位移进行监测是防御灾害、保障建筑和水利等岩土工程质量的必要的手段。现有的测斜测量仪必须由人工操作测量,且测量准确性与操作者的技术有关;还有,当测斜管发生大曲率弯曲时,测量探头无法放下去完成测量。另外,测斜管具有较好的抗破坏强度,当地下土质较软时,实际地下土体的位移大于测斜管的倾斜角度所对应的位移值。提出基于测斜和霍尔效应的地下变形(位移)测量集成传感器单元的构成,组成相应的地下位移测量仪器系统,以及地下变形(位移)测量方法,以便解决现有测斜测量仪的缺点。

分层采油的量子纠缠霍尔效应及其哲学拓展

量子纠缠的奇妙特性为科技哲学提供了本质的基本形态与整体关联的最优解释,反映了分层采油的量子相干性、或然性和空间非定域性。油层纠缠的量子猫态存在经典油藏描述无法解释的关联。考虑囚禁在多个压力系统的量子纠缠和量子关联猫态,从分层采油量子纠缠构建认识、特征关联、哲学拓展等方面说明,分层采油成功的几率不仅依赖参数,还依赖于所用分层采油的方法。油层猫态纠缠度反映了分层采油整体固有的量子纠缠特征。为油藏工程、采油工程实施分层采油认知思维活动提供了崭新的认识论与方法论。

霍尔传感器在地铁电力监控系统中的应用

文中简单介绍了地铁电力监控系统,以及基于霍尔效应的霍尔电流传感器与霍尔电压传感器的工作原理,确认了霍尔传感器在电力监控系统中的应用。最后介绍了霍尔传感器在电力监控系统应用中需要注意的问题。