B. PHẦN NỘI DUNG
3.2. Lắp đặt thiết bị thí nghiệm
Những thiết bị cần thiết để thực hiện phép đo hiệu thế Hall theo phương pháp Vander Paw đã được giới thiệu tại mục 2.1 của đề tài. Ngoài ra, bởi vì số lượng các phép đo với mỗi mẫu tương đối nhiều, để giảm thiểu những nhầm lẫn sai sót và tăng tốc độ đo chúng ta sử dụng thêm bộ chuyển mạch tổ hợp.
Sơ đồ bộ chuyển mạch:
Có thể thực hiện tất cả các phép đo Vander Pauw chỉ bằng một lần lắp ráp mạch đo. Sơ đồ nguyên lý được chỉ ra trên Hình 22. Phần cơ bản là một chuyển mạch loại 6 tiếp điểm gồm 4 tầng lắp đồng trục. Để sử dụng đo hiệu điện thế giữa 2 điểm ta chuyển sang chế độ Vp-2413 hoặc Vp-1342. Một chuyển mạch thứ 2, có thể dùng công tắc gạt loại 4 cặp tiếp điểm, để thực hiện đảo chiều dòng điện và vôn kế, cho phép thực hiện tất cả các phép đo đảo cực.
Trước hết cần chuẩn bị các thiết bị đo đúng thông số kĩ thuật. Bộ thiết bị được bố trí trên giá đỡ ba tầng để tiện cho thao tác đo đạc.
Mắc các thiết bị vào mạch điện theo sơ đồ sau:
- Khi chưa cắm điện, mắc các thiết bị như sơ đồ trên. + Kiểm tra nam châm điện, xác định chiều từ trường
+ Kết nối dây từ nguồn 0-12V/3A vào hai cực mặt trước của bộ chuyển mạch (kí hiệu là I) theo đúng chiều dòng điện.
+ Hai cực kí hiệu là U được đưa vào Multimeter để đo hiệu điện thế (cực dương nối với điểm có kí hiệu Input V - Hi).
+ Nối các lỗ cắm điện trên mẫu đo với bộ chuyển mạch theo thứ tự đánh dấu đã quy ước (dùng bút dạ đánh dấu các mẫu cần đo tránh nhầm lẫn). - Cắm điện cấp cho bộ nguồn 0 ÷ 22V/5A cung cấp dòng cho nam châm điện (nam châm điện được mắc nối tiếp). Bật công tắc nguồn, đưa đầu dò Gaussmeter vào khe từ để đo cảm ứng từ B. Điều chỉnh nguồn cấp dòng cho nam châm điện bằng cách vặn núm xoay) sao cho cảm ứng từ trong khe từ khi đặt đầu dò Hall song song với khe đạt giá trị 2000G. Khi đó từ trường trong khe từ là đều.
Chú ý: Trước khi sử dụng Gaussmeter ta phải điều chỉnh vị trí số "0" bằng cách xoay núm tròn phía dưới màn hình. Để giá trị từ trường đo được là chính xác nhất ta nên chú ý tới hướng bắc - nam vì ảnh hưởng của từ trường trái đất: Đặt đầu dò Gaussmeter xa các vật nhiễm từ, xoay núm về số "0" (xoay chậm vì Gaussmeter có độ nhạy cao). Phương kiểm tra phải cùng với phương của khe từ. - Sau khi thiết lập được từ trường đều 2000G trong khe từ ta đưa khay chứa mẫu đo vào khe (nhẹ nhàng đưa mẫu đo vào rãnh đã được thiết kế trên khe từ). - Cắm điện cho bộ nguồn 0 ÷ 12V/3A , bật nút nguồn cấp dòng cho mẫu đo. Điều chỉnh dòng vào mẫu là 2mA, giữ không đổi trong suốt quá trình đo.
- Cắm điện, khởi động thiết bị Multimeter model 2100 (Keithley). Có thể kết nối tín hiệu đầu vào ở mặt trước hoặc mặt sau. Cài đặt chế độ đo hiệu điện thế và thang đo 100.0000mV, đặt độ phân giải có thể đặt mặc định (cách đo hiệu điện thế xem mục 2.1.3.2).
Trên đây là thao tác bố trí, lắp đặt thiết bị đo. Trong quá trình lắp đặt cần tiến hành nhẹ nhàng chính xác và quan sát số chỉ của dòng và thế. Đảm bảo các đầu nối tiếp xúc tốt, không để xảy ra chạm, chập. Sau khi đã hoàn thành lắp đặt và khởi động thiết bị ta tiến hành đo.