实验四霍尔式传感器激励特性研究及其应用1.doc
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实验四 霍尔式传感器激励特性研究及其应用
一、实验目的
1、了解霍尔式传感器的结构、工作原理;
2、实验研究霍尔传感器在交、直流信号激励下的特性;
3、掌握霍尔传感器的应用方法。
二、实验原理
霍尔式传感器是由两个环形磁钢组成梯度磁场和位于梯度磁场中的霍尔元件组成的。当霍尔元件通以恒定电流时,霍尔元件就有电势输出。霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时,输出的霍尔电势U取决于其在磁场中的位移量X,所以测得霍尔电势的大小便可获知霍尔元件的位移。
三、实验所需部件
直流稳压电源,电桥,霍尔传感器,差动放大器,电压表,测微头,音频振荡器,移相器,相敏检波器,低通滤波器,示波器。
四、实验内容及步骤
(一)霍尔式传感器的直流激励特性
1、按图10-1接线,装上测微头,调节振动圆盘上、下位置,使霍尔元件位于梯度磁场中间位置。开启电源,调节测微头和电桥WD,使差放输出为零。上、下移动振动台,使差放正负电压输出对称。
2、上、下移动测微头各3.5mm,每变化0.5mm读取相应的电压值,并记入表10-1,
作出U-X曲线,求出灵敏度及线性度。
表10-1 霍尔式传感器的直流激励特性数据
X(mm)-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.01.52.02.53.0U(V)
(二)霍尔传感器的应用——电子称
1、移开测微头,按实验内容(一)直流激励接好系统,使输出为零。系统灵敏度尽量大。
2、以振动圆盘作为称重平台,逐步放上砝码,依次记下表头读数,填入表10-2中,并作出U-W曲线。
表10-2 霍尔电子称实验数据
W(g)10.020.030.040.050.060.070.080.090.0100.0U(v)
3、移走称重砝码,在平台上另放置一未知重量之物品,根据表头读数从U-W曲线中求得其重量。
4、注意事项
① 霍尔式传感器在称重时只能工作在梯度磁场中,砝码和被称重物都不应太重。
② 砝码应置于平台的中间部分,避免平台倾斜。
实验五 开关式霍尔传感器测转速实验
实验目的:了解开关式霍尔传感器测转速的应用
基本原理:开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器
放大,再经施密特电路整形成锯型波(开关信号)输出的传感器。
需用器件与单元:主机箱中转速调节0—24V直流稳压电源、+5V直流稳压电源、电压表、频率/转速表、霍尔转速传感器、转动源。
实验步骤:
按下图将霍尔转速传感器安装与霍尔架上,传感器的端面对准
转盘上的磁钢并调节升降器使端面与磁钢之间的间隙大约2—3mm。
将主机箱中的转速调节电源0—24V旋钮调到最小(逆时针方向
转到底)后接入电压表,电压表量程达到20V挡,按下图接线(注意霍尔传感器的三根引线的序号),将频率/转速表的开关打到转速档。
检查接线无误后,合上主机箱电源开关,在小于12V范围调节
主机箱的转速调节电源,观察电机转动及转速表的显示情况。
从2V开始记录每增加1V记录相应电机的转速,画出电机的特
性曲线。
五、思考题:利用开关式霍尔传感器测转速时被测对象要满足什么条件。
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