您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
西門子CPU 6ES7215-1BG40-0XB0參數(shù)詳細(xì)
西門子CPU 6ES7215-1BG40-0XB0參數(shù)詳細(xì)
如果有一個(gè)長(zhǎng)方形的鐵片，如果你把這個(gè)鐵片放在磁場(chǎng)里，讓磁場(chǎng)與這個(gè)鐵片垂直，然后呢，你在長(zhǎng)方形的南北方向通上直流電，然后呢？你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在長(zhǎng)方形的東西方向居然出現(xiàn)了一個(gè)電壓——這個(gè)額外多出來的電壓就是磁場(chǎng)引起的，叫做霍爾電壓。這個(gè)現(xiàn)象，就叫做霍爾效應(yīng)。
通過霍爾效應(yīng)，我們可以測(cè)出磁場(chǎng)的大小。
因?yàn)榛魻栯妷菏桥c磁場(chǎng)的強(qiáng)度成正比的。
所以，目前市場(chǎng)上有很多測(cè)量磁場(chǎng)強(qiáng)度的磁強(qiáng)計(jì)，就是利用霍爾效應(yīng)的原理做出來的。
霍爾效應(yīng)是一個(gè)經(jīng)典的物理學(xué)效應(yīng)，與量子力學(xué)沒有什么關(guān)系。本質(zhì)上，這就是因?yàn)閹щ娏Ｗ釉诖艌?chǎng)中發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，所以才可以在前面說到的長(zhǎng)方形鐵片的東西方向產(chǎn)生出一個(gè)霍爾電壓。這沒有什么奇怪的，只要學(xué)過高中物理的同學(xué)，都可以理解這個(gè)霍爾電壓的來歷。
霍爾電壓一般不大，為什么？因?yàn)槲覀兩钪械拇艌?chǎng)都不強(qiáng)，所以用這個(gè)霍爾效應(yīng)來檢測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的時(shí)候，往往要設(shè)計(jì)一些放大電路，才可以測(cè)量到。
另外，霍爾效應(yīng)后來在量子力學(xué)中也被借鑒。所謂的量子霍爾效應(yīng)還是得諾貝爾物理獎(jiǎng)的，分?jǐn)?shù)量子霍爾效應(yīng)也是得諾貝爾物理獎(jiǎng)的。這個(gè)量子的東西聽起來很神秘很高深，其實(shí)從物理現(xiàn)象上來說，它們也是出現(xiàn)了霍爾電壓，只不過在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上，這個(gè)霍爾電壓是臺(tái)階狀的，就好像樓梯一樣。
霍爾效應(yīng)是指給樣品加一個(gè)縱向的電場(chǎng)（x軸方向）和一個(gè)沿豎直方向的磁場(chǎng)（z軸方向），我們會(huì)在橫向得到一個(gè)電場(chǎng)（y方向）。對(duì)應(yīng)的電壓叫做霍爾電壓。如圖1所示。
根據(jù)霍爾效應(yīng)我們可以得到材料體系的一些物理量，比如載流子類型、載流子遷移率、載流子濃度等等。
圖1. 霍爾效應(yīng)示意圖
背景基礎(chǔ)
由電場(chǎng)力等于洛倫茲力，我們可以得到 qEy = qvB
因此，縱向電流
I = nSqv = nwtqv = nSqE_y/B
對(duì)應(yīng)的電流密度J_x = I/S = nqE_y/B
我們可以定義霍爾系數(shù)
R_H = E_y*j_xB = 1/nq
實(shí)驗(yàn)測(cè)量
在實(shí)驗(yàn)上，我們最先得到的是霍爾電壓V_H ( 即Vy )，進(jìn)一步便可以得到霍爾電阻率和霍爾系數(shù)，進(jìn)而得到樣品的載流子濃度。
霍爾效應(yīng)之外
經(jīng)典的霍爾效應(yīng)可以讓我們獲得一些關(guān)于材料性質(zhì)的物理量。霍爾本人在當(dāng)年發(fā)現(xiàn)了霍爾效應(yīng)之后不久，便發(fā)現(xiàn)了鐵磁性材料的反?；魻栃?yīng)，這種效應(yīng)中觀察到的霍爾電壓要比正?；魻栃?yīng)大的多。
近一個(gè)世紀(jì)之后，人們又發(fā)現(xiàn)了量子世界中的霍爾效應(yīng)，即量子霍爾效應(yīng)。我國科學(xué)家薛其坤老師又在2013年發(fā)現(xiàn)了反常量子霍爾效應(yīng)。除此之外，還有熱霍爾效應(yīng)，自旋霍爾效應(yīng)等等許多。直到現(xiàn)在，關(guān)于不同霍爾效應(yīng)的研究還是科研中的熱點(diǎn)?？梢哉f，霍爾效應(yīng)的研究在某種程度上見證了近現(xiàn)代物理學(xué)或者說新型材料物理的發(fā)展。
霍爾效應(yīng)的應(yīng)用
霍爾效應(yīng)在生活中也有很多的應(yīng)用，我們可以利用霍爾效應(yīng)做成各種傳感器或者各種功能性器件，例如磁場(chǎng)探測(cè)器、磁流體發(fā)電、電磁無損探傷、汽車的點(diǎn)火系統(tǒng)等等
內(nèi)部計(jì)數(shù)器用來對(duì)PLC的內(nèi)部映像寄存器(X，Y，M，S)提供的信號(hào)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)脈沖為ON或OFF的持續(xù)時(shí)間，應(yīng)大于PLC的掃描周期，其響應(yīng)速度通常小于數(shù)十赫茲。
1．16位加計(jì)數(shù)器
16位加計(jì)數(shù)器的設(shè)定值為l～32767。圖3–13給出了加計(jì)數(shù)器的工作過程，圖中X10的常開觸點(diǎn)接通后，C0被復(fù)位，它對(duì)應(yīng)的位存儲(chǔ)單元被置0，它的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通，同時(shí)其計(jì)數(shù)當(dāng)前值被置為0。X11用來提供計(jì)數(shù)輸入信號(hào)，當(dāng)計(jì)數(shù)器的復(fù)位輸入電路斷開，計(jì)數(shù)輸入電路由斷開變?yōu)榻油?/span>(即計(jì)數(shù)脈沖的上升沿)時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加1。在5個(gè)計(jì)數(shù)脈沖之后，C0的當(dāng)前值等于設(shè)定值5，它對(duì)應(yīng)的位存儲(chǔ)單元的內(nèi)容被置1，其常開觸點(diǎn)接通，常閉觸點(diǎn)斷開。再來計(jì)數(shù)脈沖時(shí)當(dāng)前值不變，直到復(fù)位輸入電路接通，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被置為0。計(jì)數(shù)器也可以通過數(shù)據(jù)寄存器來設(shè)定值。
具有電池后備/鎖存功能的計(jì)數(shù)器在電源斷電時(shí)可保持其狀態(tài)信息，重新送電后能立即按斷電時(shí)的狀態(tài)恢復(fù)工作。
2．32位雙向計(jì)數(shù)器
32位雙向計(jì)數(shù)器C200～C234的的設(shè)定值為–2 147 483 648～+2 147 483 647，其加/減計(jì)數(shù)方式由特殊輔助繼電器M8200～M8234設(shè)定，對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器為ON時(shí)，為減計(jì)數(shù)，反之為加計(jì)數(shù)。
32位計(jì)數(shù)器的設(shè)定值除了可由常數(shù)K設(shè)定外，還可以通過數(shù)據(jù)寄存器來設(shè)定，32位設(shè)定值存放在元件號(hào)相連的兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中。如果的是D0，則設(shè)定值存放在D1和D0中。圖3–14中C200的設(shè)定值為5，在加計(jì)數(shù)時(shí)，若計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值由4–5，計(jì)數(shù)器的輸出觸點(diǎn)ON，當(dāng)前值≥5時(shí)，輸出觸點(diǎn)仍為ON。當(dāng)前值由5–4時(shí)，輸出觸點(diǎn)OFF，當(dāng)前值≤4時(shí)，輸出觸點(diǎn)仍為OFF。
計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值在最大值2 147 483 647時(shí)加1，將變?yōu)樽钚≈?/span>–2 147 483 648，類似地，當(dāng)前值–2 147 483 648減1時(shí)，將變?yōu)樽畲笾?/span>2 147 483 647，這種計(jì)數(shù)器稱為“環(huán)形計(jì)數(shù)器"。
圖3–14中復(fù)位輸入X13的常開觸點(diǎn)接通時(shí)，C200被復(fù)位，其常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)接通，當(dāng)前值被置為如果使用電池后備/鎖存計(jì)數(shù)器，在電源中斷時(shí)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，并保持計(jì)數(shù)當(dāng)前值不變，電源再次接通后在當(dāng)前值的基礎(chǔ)上繼續(xù)計(jì)數(shù)，因此電池后備/鎖存計(jì)數(shù)器可累計(jì)計(jì)數(shù)。
