霍尔效应在电参数测量中的应用比较广泛,目前大学物理实验课中也安排了霍尔效应原理的实验,但并无有关霍尔元件乘法器测量电功率的实验课程。本论文就是研究了此实验,设计了一整套的实验装置,可以满足于在实验室进行实验操作与学习。常规的功率测量是通过分别对电压和电流采样,然后利用CPU得到电压和电流的乘积得到瞬时功率,将瞬时功率对时间进行求和再取平均值得到功率P。这种分别采集两个电学量,再进行大量的数据求和计算得到功率的方式,会带来比较大的误差。本论文给出了一种新的测量功率的方法,即采用霍尔元件乘法器计算电功率。在开口磁环的截面内放置霍尔元件,被测电流穿过磁环,通过负载的电流与它所产生的磁场B成线性关系,测量磁场进而间接测得电流I。负载两端的电压U经分压电路产生微小的电流作为霍尔元件的工作电流IS,工作电流IS与负载电压U成线性关系。由此可知霍尔元件输出的霍尔电压UH=KHISB与功率P=UI成线性关系,即构成了霍尔元件功率乘法器。不需要分别测量电压、电流的大小再计算功率的大小,霍尔元件功率乘法器利用功率与霍尔电压之间的线性关系,测得霍尔电压的大小,也就是测量功率的大小,这种直接测量功率方法具有更高的精度。本论文首先介绍了霍尔效应的概念及发展,之后介绍了霍尔效应在电参数测量中的应用、常规测量电功率的方法及霍尔元件测量电功率新的方法和意义。其次,介绍了霍尔元件和磁环的基本知识、电流的磁效应、毕奥-萨伐尔定律、载流直导线产生的磁场、导磁材料及开口磁环处磁场。接着介绍了实验装置的总体设计方案,之后分别具体介绍了电源供电电路、大电流产生电路、霍尔功率式乘法器、电压调理电路、微控制器及显示模块;其中在大电流产生电路部分,分别介绍了变压器及电流互感器原理;在电压调理电路部分,介绍了仪表放大器及提高电压及滤波电路。最后给出了实验装置的测量数据,运用最小二乘法处理及分析数据;通过调节电压、电流来测得功率的大小,将所测量的功率与理论功率进行分析比较。分析结果说明了本实验装置的准确性与可行性,本装置适用于大学物理或者电子类专业的实验教学。