Vhe 101b: Датчик HALL IC VHE-101B – – Каталог

Лаб3

Министерство образования и науки Российской Федерации

ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

кафедра нано- и микроэлектроники

Отчет

по лабораторной работе

Исследование электрофизических характеристик полупроводников методом эффекта Холла

Выполнил студент гр. 02-ЕЮ2

Петров С.С.

Проверил преподаватель

Сидоров П.П.

1. Определение чувствительности элемента Холла

Задание: определить чувствительность датчика холла.

Рисунок 1 – Схема №2 для измерения чувствительности датчика Холла

Элемент Холла VHE-101B

————————————————–

Материал: Ga_x

In_1-xSb x = 0,38

Концентрация примеси:

N = 2,4·10¹⁵ см­^-3

Ширина запрещенной зоны:

E_g = 0,32 эВ

Подвижность электронов: µ_n = 1,6·10⁴ см­²В^-1с^-1

Рабочий диапазон температур:

∆T = -60. .+80 ^оС

Чувствительность:

 = 150..250 ВА^-1Т^-1

Применяется в бесконтактных

датчиках положения, частоты вращения и угла поворота,

а также в датчиках индукции

постоянного и переменного

магнитных полей.

Таблица 1 – Геометрические размеры образца №2

at	const	0,80	мм	длина вдоль тока
bi	const	0,005	мм	длина вдоль вектора индукции
ce	const	0,40	мм	длина вдоль вектора э. д.с.

Таблица 2 – Расчет параметра чувствительности элемента Холла

EDS	измерение	[…]	мВ	э.д.с. Холла
B	измерение	[…]	мT	индукция магнитного поля
Tok	измерение	4,000	мА	ток через образец
T	измерение	21,1	°C	Температура
gama	(-93. 6-102.1)/(-160-160)/Tok*1e3	152	В/А/Тл	Чувствительность

Рисунок 2 – Зависимость ЭДС Холла от магнитной индукции при различном значении проходящего через элемент Холла

ВЫВОДЫ……………………………………………………………………

2 Исследование полупроводникового материала методом эффекта Холла

Рисунок 4 – Схема №3 Исследование полупроводника при нагревании

Таблица – 4 Формулы для определения свойств полупроводникового материала

q0	const	1,602E-19	Кл	заряд электрона
kb	const	1,38E-23	Дж/К	постоянная Больцмана
T	измерение	[. ..]	K	температура
EDS	измерение	[…]	мВ	э.д.с. Холла
B	измерение	[…]	мT	индукция магнитного поля
Tok	измерение	[…]	мА	ток через образец
U	измерение	[. ..]	В	напряжение на образце
at	const	0,80	мм	длина вдоль тока
bi	const	0,005	мм	длина вдоль вектора индукции
ce	const	0,40	мм	длина вдоль вектора э. -3	Концентрация
1_T	1/T	[…]	1/K	Температура 1e4/К
lnn	ln(n)	[…]	б.р.	Концентрация под ln
sigma	Tok*at/U/bi/ce	[…]	См/мм	Удельная электропроводность
mu	Rx*sigma	[. 2/В/с	lnsigma, б.р.	T, K
295,7	0,800	140,0	0,576	17,5	0,0007802	8,001E21	0,003382	50,43	555,4	0,4333	6,32	295,7
300,1	0,800	140,0	0,501	15,2	0,0006778	9,21E21	0,003332	50,57	638,5	0,4328	6,459	300,1
305,5	0,800	140,0	0,442	13,4	0,0005991	1,042E22	0,003273	50,7	723,4	0,4334	6,584	305,5
310,4	0,800	140,0	0,401	12,1	0,0005421	1,151E22	0,003221	50,8	798,8	0,433	6,683	310,4
315,3	0,800	140,0	0,367	11,1	0,0004959	1,259E22	0,003171	50,89	871,9	0,4324	6,771	315,3
320,4	0,800	140,0	0,334	10,0	0,0004482	1,393E22	0,003121	50,99	958,1	0,4294	6,865	320,4
325,7	0,800	140,0	0,305	9,1	0,0004064	1,536E22	0,00307	51,09	1050	0,4267	6,957	325,7
330,3	0,800	140,0	0,280	8,3	0,0003713	1,681E22	0,003028	51,18	1144	0,4246	7,042	330,3
335,0	0,800	140,0	0,259	7,6	0,0003404	1,834E22	0,002985	51,26	1236	0,4207	7,119	335,0
340,2	0,800	140,0	0,239	7,0	0,0003112	2,006E22	0,002939	51,35	1339	0,4165	7,199	340,2
346,0	0,800	140,0	0,221	6,4	0,0002846	2,193E22	0,00289	51,44	1450	0,4127	7,279	346,0
351,0	0,800	140,0	0,206	5,9	0,000263	2,373E22	0,002849	51,52	1555	0,4091	7,349	351,0
354,5	0,800	140,0	0,195	5,5	0,0002465	2,532E22	0,002821	51,59	1645	0,4055	7,405	354,5
360,2	0,800	140,0	0,181	5,1	0,000227	2,75E22	0,002776	51,67	1772	0,4024	7,48	360,2
365,2	0,800	140,0	0,170	4,8	0,0002121	2,943E22	0,002738	51,74	1883	0,3993	7,541	365,2
368,6	0,800	140,0	0,164	4,6	0,0002044	3,054E22	0,002713	51,77	1947	0,3979	7,574	368,6
368,2	0,800	140,0	0,167	4,7	0,0002081	2,999E22	0,002716	51,76	1922	0,3999	7,561	368,2

Рисунок 5 – Зависимость концентрации носителей заряда от температуры

Рисунок 6 – Зависимость подвижности носителей заряда от температуры

Рисунок 6 – Зависимость проводимости полупроводника от температуры

ВЫВОД:……………………………………………………………………….

Датчик тока на эффекте Холла

Американец Эдвин Герберт Холл в 1879 г. обнаружил эффект, впоследствии названный его именем [1]. Эффект Холла состоит в возникновении электрического поля и разности потенциалов на краях полупроводниковой пластинки, по которой пропускают ток и на которую воздействует магнитное поле. Электрическое поле оказывается перпендикулярным магнитному полю и плоскости, в которой протекает ток. Под действием силы Лоренца происходит отклонение электронов к одному из краев пластинки, а в противоположном — накопление дырок, и между этими зонами возникает ЭДС, именуемая ЭДС Холла. Эта ЭДС тем больше, чем сильнее протекающий по полупроводниковой пластинке ток и чем значительнее магнитная индукция.

Предлагаемое устройство, принцип действия которого основан на эффекте Холла, может быть использовано для обнаружения превышения током в проводнике порогового значения и сигнализации об этом. Схема устройства представлена на рис.1. Примененный датчик Холла марки VHE-101B не имеет встроенного усилителя. При введении его в магнитное поле, например, постоянного магнита возникает ЭДС Холла величиной примерно 35 мВ. Датчик Холла располагают в зазоре ферромагнитного концентратора, который можно изготовить из трансформаторного железа либо пермаллоя для отслеживания тока с частотой до нескольких килогерц, или из феррита для регистрации тока с частотой до десятков килогерц.

Концентратор на тороидальном магнитопроводе с зазором необходим для повышения чувствительности датчика. На магнитопровод уложена обмотка из провода, по которому протекает подлежащий регистрации ток. Число витков — не критично (от одного и до заполнения окна сердечника). Индукция магнитного потока, проходящего сквозь датчик Холла, тем выше, чем больше число витков обмотки, сила протекающего по ней тока и чем меньше толщина немагнитного зазора в сердечнике. Другими словами, чем больше число витков обмотки и тоньше зазор, тем выше чувствительность датчика тока. Но если немагнитный зазор будет чересчур мал, то сердечник может войти в насыщение. Важна также взаимная ориентация концентратора и рабочей плоскости датчика Холла.

При протекании тока по проводнику в определенном направлении на выходе датчика Холла возникает напряжение. Оно усиливается операционным усилителем DA1. Когда величина тока превышает заданный порог, срабатывает светодиод HL1, подключенный к выходу усилителя. А если ток протекает в противоположном направлении либо его величина недостаточна для срабатывания устройства, светодиод не загорается. К светодиоду подсоединены выходные клеммы устройства. Сигнал на них может использоваться в различной аппаратуре для контроля наличия тока.

Элементы R1, VD1 — параметрический стабилизатор напряжения, конденсатор С1 — фильтрующий. Резистор R2 определяет ток, протекающий через датчик Холла. С выходов датчика Холла сигнал поступает на входы операционного усилителя DA1. Резистор R5 ограничивает ток светодиода HL1. Помимо индикации превышения тока, светодиод ограничивает выходное напряжение устройства, не позволяя ему превысить 3,8 В при использовании светодиодов синего свечения (ARL2-5213UBC или ARL2-3214UBC). Конденсатор С2 является элементом коррекции DA1.

Устройство потребляет ток 20 мА. Его можно питать от батареи «Крона» с номинальным напряжением 9 В. Минимальное напряжение, при котором сохраняется работоспособность, составляет 7,5 В, максимально допустимое напряжение — 12В.

Детали датчика размещены на печатной плате, чертеж которой и расположение компонентов показаны на рис.2, а внешний вид после вклеивания (эпоксидным компаундом) датчика Холла в зазор концентратора — на рис.3.

Постоянные резисторы, используемые в устройстве, могут быть любые малогабаритные. Стабилитрон VD1 марки КС170А можно поменять на КС175А, 1 N4737A, BZX85C-7V5, ZPY7V5 или ZY7.5. Вместо импортного датчика Холла марки VHE-101В можно взять отечественный прибор марки ДКХ-0,5, однако при такой замене придется увеличить сопротивление резистора R2 примерно до 620 Ом, чтобы протекающий по датчику ток составлял 3 мА.

Экспериментальная зависимость постоянного тока срабатывания, текущего по навитой на концентратор обмотке, от числа витков этой обмотки представлена на рис. 4. График снят при использовании концентратора, изготовленного из тороидального ферритового магнитопровода М3000НМ-А типоразмера К31х18,5×7 с толщиной немагнитного зазора 2,0 мм. Для создания зазора использовалось ножовочное полотно по металлу и шлифовальная бумага. Зазор в магните-проводе выполнен в виде сквозного пропила, в который вставлен датчик Холла, что экранирует последний от наводок магнитных полей окружающей среды и повышает помехоустойчивость датчика.

Устройство, собранное из исправных деталей и точно по схеме, должно начать работать сразу. На резисторе R2 должно падать постоянное напряжение около 2,2 В (обычно от 2,05 В до 2,38 В). Постоянное напряжение между токовыми выводами датчика Холла VB1 должно составлять ориентировочно 5 В (обычно от 4,74 В до 5,20 В). А между каждым из выходов VB1 (на входах 2 и 3 DA1) и общим проводом должно присутствовать постоянное напряжение примерно 2,5 В (обычно от 2,38 В до 2,57 В).

Скорректировать чувствительность датчика, а, следовательно, отрегулировать ток срабатывания можно подбором резисторов R3 и R4, толщины зазора, числа витков обмотки и положения датчика Холла по отношению к зазору концентратора.

Достоинство описываемого устройства по сравнению с резистором-шунтом — низкое энергопотребление (рассеивает мощность всего в 0,18 Вт). Кроме того, в нем отсутствует гальваническая связь между входной и выходной цепями. Некоторым недостатком данного устройства является относительно низкое быстродействие. Частота переменного тока, силу которого теоретически способно отследить данное устройство, не превышает 100 кГц.

Литература
1. Москатов Е. А. Основы электронной техники: Учебное пособие. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2010. — 378с.

Post Views: 1 377

vhe-101b техническое описание и примечания по применению

org/Product”> org/Product”>

Реферат: MB-PFV SSOP-20 vhe 101
Текст: Нет доступного текста файла

МБ MB-ПФВ ССОП-20 101 org/Product”> MB-PFV SSOP-20 8-битная оперативная память LGS
Текст: Нет доступного текста файла

МБ F0106 ВХЭ 101 MB-ПФВ ССОП-20 8-битная оперативная память LGS

Реферат: VHE 101 MB-PFV SSOP-20 8-битная оперативная память LGS
Текст: Нет доступного текста файла

МБ ВХЭ 101 MB-ПФВ ССОП-20 8-битная оперативная память LGS org/Product”> org/Product”> org/Product”>

Каталог техническое описание	MFG и тип	ПДФ	Теги документов
АсБ0912л Резюме: AUB0812H EFB1248HF Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	EFB1212 EFB1224 ЭФБ1248-Х, БФБ0305ХА, БФБ0312ХА, АФБ1512Х, АФБ1548Х, АФБ1712Х, АФБ1748Х, EFB1248HF, AsB0912л АУБ0812Х EFB1248HF
Борнера Реферат: Принципиальная схема АВС-400-Р балластный натриевый конденсатор эскема 22-3Т-Д АВС-100-ДП АВС-150 конденсатор керамический EN-61347-2-1 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	EN-61347-2-9 EN-61347-2-1 EN-60923 EN-60927 15/23-SC-ARCE-DP 25/23-SC-ARCE-002 25/23-SC-ARCE-DP борнера АВС-400-Р принципиальная схема балластного натрия конденсатор эскема 22-3Т-Д АВС-100-ДП АВС-150 конденсатор керамический EN-61347-2-1
2001 – Недоступно Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	ДС04-28828-2Е МБ	МБ	F0106
2002 – MB	Реферат: MB	LGA MB	PFV SSOP-20 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	ДС04-28828-3Е МБ	МБ	MB	LGA MB	PFV ССОП-20
2002 – MB	Реферат: MB	LGA MB	PFV SSOP-20 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	ДС04-28828-3Е МБ	МБ	F0202 MB	LGA MB	PFV ССОП-20
2002 – сфб 455 Реферат: MB	MB	LGA MB	PFV SSOP-20 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	ДС04-28828-3Еа МБ	МБ	сфб 455 MB	LGA MB	PFV ССОП-20
АД561 Аннотация: Д-16 Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	10-битный AD561 АД561СД/883Б АД561ТД/883Б АДИ-М-1000: Военный стандарт-883 -15ВО-0 Д-16
2001 – MB
Оригинал	PDF	ДС04-28825-5Е МБ
2001 – ВХЭ 101 Реферат: MB
Оригинал	PDF	ДС04-28825-5Е МБ
2sc3198 Реферат: 2SC3198 эквивалент транзистора 2SC3198 КТА1266 ГР КТА1266 транзистора КТА1266 Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	2SC3198 150 мА КТА1266 2sc3198 эквивалент 2SC3198 транзистор 2SC3198 КТА1266 ГР Транзистор КТА1266
2001 – MB
Оригинал	PDF	ДС04-28825-5Еа МБ
6CQ8 Реферат: Схема усилителя звука 10000 Вт 12 ф 5091 В151 Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF
Недоступно Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF
2SC1008 Аннотация: 2SC100 Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	2SC1008 2SC1008 2SC100
2006 – IC-LF1402 Резюме: TSL1402 CQ 419 iC-LF1401 TSL1401 OBGA 256 вход с 8 мультиплексором выбора Аналоговая интеграция LA3C lfl1c Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF
6ДМ4 Реферат: EI 38-12 000D 30-FRAME rs Ламповый ВЫПРЯМИТЕЛЬ ДИОД 5000А Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	12ДМ4 17ДМ4. РС-239 525-ЛИНИЯ, 30-КАДР 6ДМ4 ЭИ 38-12 000D рс трубка ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ ДИОД 5000А
ИСО Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	2SC3391 2SC339Н 2SC535. иксо
2001 – HF1G Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	Оригинал	PDF	КеО26К HF1G
БК144 Реферат: транзистор bc143 BC143 5C p T445 acbo Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	БГ143 до н. э.143 до н.э.144 -25 мА -50 мА -J000мА -1000 мА -100 мА -10 мА транзистор bc143 5С р Т445 акбо
2SD1497 Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	2SD1497
2SC1214 Аннотация: loya 2SC1213 Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	2SC1214 2SC12I4 500 мА 150 мА. 2SC1213. 2SC1214 лоя 2SC1213
Трубка 300b Реферат: Вакуумная трубка 300B трубка 300b 300B 30-FRAME демпфер rs tube Scans-0017275 Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	12QM4 12ДМ4 17ДМ4. РС-239 525-ЛИНИЯ, 30-КАДР трубка 300b Вакуумная трубка 300B трубка 300b 300Б демпфер рс трубка Сканы-0017275
Недоступно Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	NSG2556
ФЗТ690Б Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	ФЗТ690Б 300 фис. ФЗТ690Б
АДВФК32 Резюме: нет абстрактного текста Текст: Нет доступного текста файла	OCR-сканирование	PDF	АДВФК32 500 кГц. АДВФК32Ш/883Б АДИ-М-1000: Н-10А Военный стандарт-883 АДВФК32

Предыдущий 1 2 3 … 23 24 25 Далее

F-101B | travisheritagecenter

F-101B «Voodoo»

СЕРИЙНЫЙ НОМЕР: 58-0285

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:

• Размах крыла — 39 футов 8 дюймов

• Длина — 71 фут 1 дюйм

• Высота — 18 футов 0 дюймов

• Максимальный вес — 51 724 фунта.

• Максимальная скорость — 1094 мили в час.

• Рабочий потолок — 52 100 футов.

• Диапазон — 1755 миль

• Экипаж — 2

• Вооружение — 2 ракеты Falcon класса «воздух-воздух»

• 2 x Genie Nuclear — ракеты с наконечниками

• Двигатели — 2 турбореактивных двигателя Pratt & Whitney J-57-P-55 мощностью 10 200 фунтов. тяга каждого макс. без дожигателя. 16 900 фунтов. с дожигателем

История F-101B “Voodoo” уходит своими корнями в конец Второй мировой войны. XF-88 формировался на заводе McDonnell Aircraft Company в Сент-Луисе, штат Миссури. XF-88 должен был стать сверхзвуковым истребителем, который должен был сопровождать наши тяжелые бомбардировщики B-29, B-50 и B-36 вглубь советского воздушного пространства.

Проблемы с конструкцией и изменения в стратегии ВВС привели к полностью переработанному и переназначенному самолету. Первый F-101 «Вуду» поднялся в небо 19 сентября 2019 г. 54. F-101 создавался как истребитель-перехватчик и как высокоскоростной одноместный разведывательный самолет.

Разведывательные “Вуду”, получившие обозначение RF-101H, сыграли важную роль в обнаружении и наблюдении за размещением советских ракет на Кубе во время Карибского кризиса. RF-101H также широко использовался во Вьетнаме.

Наш F-101B, вариант истребителя-перехватчика, широко использовался Командованием ПВО ВВС США для защиты американского воздушного пространства. «Вуду» летали в передовых эскадрильях ВВС до 19.71. Воздушная национальная гвардия эксплуатировала F-101 до окончательного вывода из эксплуатации, который начался в 1983 году.

Канадские вооруженные силы летали на CF-101 до 1985 года. Канадские вооруженные силы заменили свои CF-101 на McDonnell Douglas. CF-18 “Шершень!”

Последнее оперативное размещение нашего F-101B было в составе 107-й эскадрильи истребителей-перехватчиков Национальной гвардии Нью-Йорка. Затем она работала инструктором по техническому обслуживанию на базе ВВС Шеппард в Техасе, пока в 1919 году не была приобретена музеем Трэвиса.