如何觀察不等位效應(yīng)以及如何消除它(霍爾效應(yīng)如何觀察不等位效應(yīng))
如何觀察不等位效應(yīng)以及如何消除它
不完全顯性(incomplete dominace):又稱外顯不全。具有相對性狀的純合親本雜交后,F(xiàn)1顯現(xiàn)中間類型的現(xiàn)象。
如果一對呈顯隱性關(guān)系的等位基因,兩者相互作用而出現(xiàn)了介于兩者之間的中間性狀,即雜合子(Aa)的表型較純合子(AA)輕,例如紅花基因和白花基因的雜合體的花是粉紅色,這是不完全顯性。
不完全顯性:又叫半顯性。是具有相對性狀的親本雜交后,F(xiàn)1顯現(xiàn)中間類型的現(xiàn)象
共顯性:一對等位基因的兩個(gè)成員在雜合體中都表達(dá)的遺傳現(xiàn)象(雜合子的一對等位基因各自具有自己的表現(xiàn)效應(yīng))。
共顯性遺傳:在雜合體中,一對等位基因的作用都得以表現(xiàn)的現(xiàn)象。例如馬的毛色:棗紅馬和白馬的后代毛色既有棗紅色的毛也有白色的毛,這是共顯性的現(xiàn)象。
霍爾效應(yīng)如何觀察不等位效應(yīng)
1) 零位誤差。
零位誤差由不等位電勢所造成,產(chǎn)生不等位電勢的主要原因是:兩個(gè)霍爾電極沒有安裝在同- -等位面上;材料不均勻造成電阻分布不均勻;控制電極接觸不良,造成電流分布不均勻。
補(bǔ)償方法是加一不等位電勢補(bǔ)償電路。
(2)溫度誤差。
因?yàn)榘雽?dǎo)體對溫度很敏感,因而其霍爾系數(shù)、電阻率、霍爾電勢的輸入、輸出電阻等均隨溫度有明顯的變化,導(dǎo)致了霍爾元件產(chǎn)生溫度誤差。
補(bǔ)償方法是采用恒流源供電和輸入回路并聯(lián)電阻。
什么是不等位效應(yīng)
在額定控制電流下,不加磁場時(shí)霍爾輸出電極間的空載霍爾電勢稱為不等位電壓。
霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種,這一現(xiàn)象是美國物理學(xué)家霍爾于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流垂直于外磁場通過半導(dǎo)體時(shí),載流子發(fā)生偏轉(zhuǎn),垂直于電流和磁場的方向會產(chǎn)生一附加電場,從而在半導(dǎo)體的兩端產(chǎn)生電勢差,這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng),這個(gè)電勢差也被稱為霍爾電勢差?;魻栃?yīng)使用左手定則判斷。
不等位效應(yīng)產(chǎn)生的原因
在額定控制電流下,不加磁場時(shí)霍爾輸出電極間的空載霍爾電勢稱為不等位電勢。用U。表示。U。與I的比值稱為不等位電阻,用R。表示,即R。=U。/I
不等位電勢是討論霍爾效應(yīng)問題時(shí)涉及的。
霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)如何觀察不等位效應(yīng)
當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0時(shí),控制電流為額定值,霍爾電極間的空載電勢成為不等位電勢。產(chǎn)生原因:①霍爾電極安裝位置不正確,不對稱或不在同一等電位量上。②半導(dǎo)體材料不均勻造成了電阻率不均勻或使幾何尺寸不均勻。③控制電極接觸不良造成控制電流不均勻分布。
霍爾效應(yīng)如何觀測不等位效應(yīng)
1.當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0時(shí),控制電流為額定值,霍爾電極間的空載電勢成為不等位電勢。
2.產(chǎn)生原因:
3.①霍爾電極安裝位置不正確,不對稱或不在同一等電位量上。
4.②半導(dǎo)體材料不均勻造成了電阻率不均勻或使幾何尺寸不均勻。
不等位效應(yīng)引起的電位差是由于制作上的困難,兩端節(jié)線處不可能恰好在一條等位線上,只要有電流流過,
霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中如何觀察不等位效應(yīng)
由于制造工藝問題及實(shí)際使用中的一些不良因素,霍爾元件的主要誤差有零位誤差和溫度誤差。
一、零位誤差
霍爾元件的零位誤差主要有不等位電勢、寄生直流電動(dòng)勢、感應(yīng)零電動(dòng)勢和自激場零電動(dòng)勢。
1. 不等位電勢
不等位電勢是霍爾零位誤差中最主要的一種,產(chǎn)生的原因有霍爾電極安裝位置不對稱或不在同一等電位面上半導(dǎo)體材料不均勻造成了電阻率不均勻或是幾何尺寸不均勻激勵(lì)電極接觸不良造成激勵(lì)電流不均勻分布等
2. 寄生直流電動(dòng)勢,產(chǎn)生的原因有:
激勵(lì)電極與霍爾電極接觸不良,形成非歐姆接觸,造成整流效果兩個(gè)霍爾電極大小不對稱,則兩個(gè)電極點(diǎn)的熱容不同,散熱狀態(tài)不同形成極向溫差電勢。寄生直流電勢一般在1mv以下,它是影響霍爾元件溫漂的原因之一
3. 感應(yīng)零電動(dòng)勢
霍爾元件在交流或脈沖磁場中工作時(shí),即使不加控制電流,霍爾端也會有輸出,這個(gè)輸出就是感應(yīng)零電動(dòng)勢。產(chǎn)生的原因主要是霍爾電極的引線布置不合理
4. 自激場零電動(dòng)勢
當(dāng)霍爾元件通以控制電流時(shí),此電流就產(chǎn)生磁場,該磁場稱為自激場。產(chǎn)生的原因是控制電流引線彎曲不當(dāng)。溫度誤差及其補(bǔ)償?;魻栐遣捎冒雽?dǎo)體材料制成的,因此它們的許多參數(shù)都具有較大的溫度系數(shù)。當(dāng)溫度變化時(shí),霍爾元件的載流子濃度、遷移率、電阻率及霍爾系數(shù)都將發(fā)生變化,因此,霍爾元件的輸入電阻、輸出電阻、靈敏度等也將受到溫度變化的影響,從而給測量帶來較大的誤差。
為了減小霍爾元件的溫度誤差,除選用溫度系數(shù)小的霍爾元件或采用恒溫措施外,也可以采取下面一些溫度補(bǔ)償措施。采用恒流源供電選取合適的負(fù)載電阻RL采用熱敏元件。
不等位效應(yīng)是什么如何消除
不完全顯性:雜合子表現(xiàn)出的性狀介于相應(yīng)的兩種純合子性狀之間的現(xiàn)象。比如說純合的紅花和白花雜交,F(xiàn)1代表現(xiàn)為粉花。
共顯性:雜合子中一個(gè)基因座上的兩個(gè)等位基因顯示相同的表型效應(yīng)。MN型血的人是雜合子,他們的血細(xì)胞上既有M型抗原,又有N型抗原,兩個(gè)基因同時(shí)表達(dá)。
實(shí)驗(yàn)中如何觀察不等位效應(yīng)
自1879年霍爾效應(yīng)被發(fā)現(xiàn)以來,它在測量方向得到了廣泛的應(yīng)用,其中測螺線管軸線上的磁場是十分重要的一個(gè)方面。但是在測量中,總會產(chǎn)生各種各樣的副效應(yīng),這些副效應(yīng)帶來了一定的測量誤差,有些副效應(yīng)的影響可與實(shí)測值在同一數(shù)量級,甚至更大。因此在實(shí)驗(yàn)中如何消除這些副效應(yīng)成為很重要的問題。本文分析了霍爾效應(yīng)測磁場的誤差來源,并提出了減小誤差應(yīng)采取的措施及一些注意事項(xiàng)。
1、霍爾效應(yīng)測磁場的實(shí)驗(yàn)原理
霍爾效應(yīng)中霍爾電壓uh與所加磁場和霍爾元件的工作電流i的關(guān)系為:uh=khib
(1)用已對kh定標(biāo)的霍爾元件支撐探頭,分別測出i和uh.即可得:b=-uh
(2)kgl
2、誤差來源分析
由實(shí)驗(yàn)原理知,霍爾效應(yīng)測磁場的關(guān)鍵就是霍爾電壓uh的測定,在測霍爾電壓是,實(shí)際上存在著多種副效應(yīng),產(chǎn)生各種附加電壓,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度產(chǎn)生很大影響,現(xiàn)分析如下:
2.1不等位電勢差(u)
由于霍爾元件材料本身不均勻,加之制作水平的限制,焊接時(shí)很難保證電壓輸出端絕對對稱地焊接在霍爾元件的兩側(cè),因此即使不加磁場,只要在霍爾元件上通以電流,兩電壓輸出電極間也會產(chǎn)生一個(gè)電勢差,這就是不等位電勢差。不等位電勢差uo的大小與通過霍爾元件的電流i有關(guān),還與兩電極所處兩等勢面之間的電阻r。有關(guān),三者之間關(guān)系
是表述為:uo=ir。
與其他效應(yīng)相比,不等位電勢差與霍爾電壓的數(shù)量級相差無幾,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果精確度的影響最大。
2.2 厄廷好森效應(yīng)(∪p)
由于載流子在其運(yùn)動(dòng)方向上速率的統(tǒng)計(jì)分布,一部分速度大于平均速度,- 部分速度小于平均速度,導(dǎo)致載流子在磁場中受到的作用力并不相等,因此產(chǎn)生不同的偏轉(zhuǎn),從而霍爾元件一面 出現(xiàn)的快載流子多,-面出現(xiàn)的慢載流子多。載流子運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能在面上轉(zhuǎn)化為熱能,引起兩邊溫度差,產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢,就是厄廷好森效應(yīng)。up的符號隨i、b的換向而改變。
2.3里紀(jì)--勒杜克效應(yīng)(url)
在載流子運(yùn)動(dòng)方向有熱傳導(dǎo),載流子擴(kuò)散速度在冷熱兩端不同,因此載流子在冷熱兩端會有橫向運(yùn)動(dòng)橫向動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能,引起兩邊溫度差,產(chǎn)生溫差電動(dòng)勢,就是里紀(jì)一勒杜克效應(yīng)。u rl的符號只隨b的換向而改變,與i的換向無關(guān)。
2.4能斯脫效應(yīng) (un)
由于霍爾元件兩電流輸入端的接觸電阻不可能完全相同,當(dāng)電流i通過不同的接觸電阻時(shí),一端吸熱,溫度升高,另一端放熱,溫度降低,于是出現(xiàn)溫度差,在兩端之間出現(xiàn)熱擴(kuò)散電流,在磁場.作用下,霍爾元件兩電流輸入端之間產(chǎn)生一附加電壓,這就是能斯脫效應(yīng)。uv的符號隨b的換向而改變,與1的換向無關(guān)。
2.5其他熱磁效應(yīng)
霍爾元件外部溫度梯度在霍爾電極之間產(chǎn)生的電壓,及霍爾元件及外電路因絕緣不足等原因在測量回路產(chǎn)生的泄露分壓一起產(chǎn)生一 一個(gè)附加電壓,記作u。o