پ91

Investigation and application of Hall effect-dependent sensors and their design and construction for measuring physical quantities

كارشناسي ارشد

فيزيك - حالت جامد

دانشگاه پيام نور مركز پرند

1396

190ص.

صبوري دودران ، اميرعباس

186

حسگرهاي وابسته، هال ،كميت هاي فيزيكي

دانشگاه پيام نور مركز پرند

در رساناها بارهاي الكتريكي مي توانند آزادانه در جسم حركت كنند اما در نارساناها چنين نيست. اگرچه نارساناي كامل وجود ندارد؛ و موادي كه از لحاظ قابليت هدايت ميان رساناها و نارساناها قرار دارند نيمرسانا ناميده مي شوند. يكي از مشخصه هاي رسانا مقاومت آن است، مقاومت ميان دو نقطه از يك رسانا با برقراري اختلاف پتانسيل V ميان آن دو نقطه، اندازه گيري i، و تقسيم آن بر هم بدست مي آيد R=V/i به هر مقاومتي يك مقاومت ويژه ρ وابسته است. اين مقاومت ويژه بيشتر مشخصه ماده است ρ=E/j گاهي نيز به جاي مقاومت ويژه ماده از رسانندگي ويژه استفاده مي شود σ=1/ρ و در ادامه اين موضوع به بحث رسانش و چگالي حامل هاي بار پرداخته مي شود و يكي از پديده هاي جالب توجه آن اثر هال است. اثر هال از حركت ذرات باردار در دو ميدان توأم الكتريكي و مغناطيسي ناشي مي شود. وقتي يك جريان الكتريكي در طول يك رسانا يا نيمرساناي تيغه اي شكل برقرار باشد، و اين رسانا (يا نيمرسانا) در ميداني مغناطيسي عمود بر سطح تيغه باشد، برهم كنش هاي حامل هاي بار و ميدان مغناطيسي موجب مي شود كه يك اختلاف پتانسيل الكتريكي، به تدريج در راستاي عمود بر ميدان مغناطيسي و جريان الكتريكي در رسانا (نيمرسانا) بوجود آيد. اين امر سبب طراحي ساختارهايي مي شود كه به موجب آن مـي تـوان از تغييـرات ميـدان در حضور حامل هاي بار به اندازه گيري كميت هاي مختلف و وابسته به اين پديده پرداخت و به طراحي مكانيزم سنسورهايي با شرايط خاص براي اندازه گيري هاي مختلف پرداخت. اهميت چگالي حامل هاي بار در عمل رسانش در مواد مختلف متفاوت بوده و عكس العمل آن در حضور ميدان هاي مغناطيسي كاربردهاي فراواني در علم و صنعت دارد. بخش گسترده اي از اين پروژه به سنسورهايي مربوط مي شود كه با ساختار گفته شده به اندازه گيري هاي دقيقي در دستگاه هاي مختلف علمي و صنعتي مي انجامد. در اين تحقيق به دستاوردهايي براي توليد سنسورهاي اندازه گيري حسگر جريان، توان، تغييرات دما، آشكارسازي جريان نقطۀ لغزش، اندازه گيري كُرنش و كاربرد در اندازه گيري ميدان مغناطيسي و پسماند مغناطيسي، آشكارساز فلزات، حسگرهاي مجاورتي، سطح تراز مايع، حسگر درجۀ حرارت، فشار، خلاء و .... حسگر موقعيّت دريچه ها يا سوپاپ هوا و .... خواهد انجاميد.

1398/3/27

54373