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大学物理实验, 2025, 38(4): 115-124     https://doi.org/10,14139/j.cnki.cn22-1228.2025.04.019
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基于 LabVIEW 的霍尔效应测量磁场仿真实验平台
陈 浪 1,尹航 1 ,李楚涵 1 ,李春辉 1 ,吕梦雪 2 ,张宇飏 1 ,邢家林 3 ,何学敏 1*
1.南京邮电大学 理学院,江苏 南京 210023;2.南京邮电大学 材料科学与工程学院,江苏 南京210023;3.南京邮电大学 通信与信息工程学院,江苏 南京 210023
Hall Effect measurement of magnetic field simulation experiment platform based on LabVIEW
CHEN Lang 1 ,YIN Hang 1 ,LI Chuhan 1 ,LI Chunhui 1 ,LÜ Mengxue 2 ,ZHANG Yuyang 1 ,XING Jialin  3,HE Xuemin 1*
1. College of Science,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210023,China;2. College of Materials Science and Engineering,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210023,China;3. College of Telecommunications & Information Engineering,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing 210023,China
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摘要 

使用 LabVIEW 成功搭建“霍尔效应测量磁场”仿真实验平台。首先,可进行亥姆霍兹线圈中轴线上磁场强度测量、霍尔电压与励磁电流和工作电流关系、公共轴线平面上磁场分布观察实验,可快速处理实验数据并用图像呈现,具有良好的可视化效果;第二,仿真实验平台可灵活设置亥姆霍兹线圈励磁电流、工作电流、线圈匝数和霍尔灵敏度等参数,有效拓展实验的维度;第三,亥姆霍兹线圈中轴线平面磁场分布通过三维图形展现线圈内外的磁场分布情况,有利于加深对实验现象和原理的理解。最后,仿真实验平台仿真结果误差低于 0.06%,具有很高的精确度。仿真平台可应用于高校物理实验课堂教学和课外自主探究学习中。

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陈 浪
尹 航
李楚涵
李春辉
吕梦雪
张宇飏
邢家林
何学敏
关键词:  霍尔效应  霍尔电压  亥姆霍兹线圈  磁场测量  虚拟仿真     
Abstract: 

A simulation experiment platform for measuring magnetic fields using the Hall effect wassuccessfully constructed using LabVIEW.experiments can first be conducted to measure the magnetic fieldstrength along the central axis of a Helmholtz coil and observe the relationship between the Hall voltage,theexcitation current and the operating current.The magnetic field distribution on the common axis plane can alsobe examined.experimental data can be quickly processed and presented visually,yielding excellent visualisationeffects.Secondly,the simulation experiment platform enables the flexible adjustment of parameters such as theexcitation current of the Helmholtz coil,the operating current,the number of coil turns and the Hall sensitivity,thereby effectively expanding the scope of the experiments. Thirdly,three-dimensional graphics display themagnetic field distribution on the central axis plane of the Helmholtz coil,showing the magnetic fielddistribution inside and outside the coil.This helps to deepen understanding of the experimental phenomena andprinciples.Finally,the error rate of the simulation results is below 0.06%,demonstrating high precision.Thesimulation platform can be used for physics laboratory teaching in higher education institutions,as well as forextracurricular self-directed learning.

Key words:  Hall effect    Hall voltage    Helmholtz coil    magnetic field measurement    virtual simulation
               出版日期:  2025-08-25      发布日期:  2025-08-25      整期出版日期:  2025-08-25
ZTFLH:  O 441  
基金资助: 

大学生省级创新训练项目(202310293117Y)资助;南京邮电大学校级科研基金项目(NY220205)

引用本文:    
陈 浪 , 尹 航 , 李楚涵 , 李春辉 , 吕梦雪 , 张宇飏 , 邢家林 , 何学敏 . 基于 LabVIEW 的霍尔效应测量磁场仿真实验平台 [J]. 大学物理实验, 2025, 38(4): 115-124.
CHEN Lang , YIN Hang , LI Chuhan , LI Chunhui , LÜ Mengxue , ZHANG Yuyang , XING Jialin , HE Xuemin . Hall Effect measurement of magnetic field simulation experiment platform based on LabVIEW . Physical Experiment of College, 2025, 38(4): 115-124.
链接本文:  
https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/10,14139/j.cnki.cn22-1228.2025.04.019  或          https://dawushiyan.jlict.edu.cn/CN/Y2025/V38/I4/115
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