霍尔传感器课程设计报告.doc
霍尔式传感器的实训报告
一、实训目的1. 理解霍尔式传感器的工作原理;2. 掌握霍尔式传感器的结构、性能和应用;3. 学会霍尔式传感器的安装、调试和故障排除;4. 培养动手能力和团队合作精神。
二、实训内容1. 霍尔式传感器工作原理霍尔式传感器是基于霍尔效应原理制成的,当霍尔元件处于磁场中时,在其两端会产生霍尔电压。
霍尔电压的大小与磁场强度成正比,方向垂直于磁场和霍尔元件所在的平面。
2. 霍尔式传感器的结构霍尔式传感器主要由霍尔元件、放大电路、信号处理电路和输出电路组成。
(1)霍尔元件:是霍尔式传感器的核心部件,主要由半导体材料制成,具有高灵敏度、高稳定性等优点。
(2)放大电路:将霍尔元件输出的微弱霍尔电压放大到一定幅度,以满足后续电路的需求。
(3)信号处理电路:对放大后的信号进行滤波、整形等处理,以消除噪声和干扰。
(4)输出电路:将处理后的信号转换为标准信号,如电压、电流或频率等,以便于后续电路的使用。
3. 霍尔式传感器的性能(1)高灵敏度:霍尔式传感器具有很高的灵敏度,能够检测微弱的磁场变化。
(2)高精度:霍尔式传感器的测量精度较高,可达±0.1%。
(3)高稳定性:霍尔式传感器具有很高的稳定性,受温度、湿度等因素影响较小。
(4)抗干扰能力强:霍尔式传感器具有较强的抗干扰能力,能够抵御电磁干扰、温度干扰等。
4. 霍尔式传感器的应用(1)位移测量:霍尔式传感器可以用于测量机械位移、角度等。
(2)转速测量:霍尔式传感器可以用于测量电机转速、转速差等。
(3)磁场测量:霍尔式传感器可以用于测量磁场强度、方向等。
(4)电流测量:霍尔式传感器可以用于测量电流大小、方向等。
三、实训过程1. 准备工作(1)了解实训内容,明确实训目的。
(2)熟悉实训设备,包括霍尔式传感器、信号发生器、示波器等。
(3)了解实训原理,掌握实训步骤。
2. 实训步骤(1)搭建霍尔式传感器实验电路。
(2)连接信号发生器和示波器,观察霍尔式传感器的输出信号。
霍尔传感器制作实训报告
佛山职业技术学院实训报告课程名称传感器及应用报告内容霍尔传感器制作与调试专业电气自动化技术班级08152姓名陈红杰学号31二0一0年六月佛山职业技术学院《传感器及应用》霍尔传感器制作实训报告班级 08152 学号 31姓名陈红杰时间2009-2010第二学期指导老师张教雄谢应然项目名称霍尔传感器电路制作与调试一、实验目的与要求:1.对霍尔传感器的实物(电路部分)进行一个基本的了解。
2.了解双层PCB板以及一定(霍尔传感器)的焊接排版的技术和工艺。
二、实验仪器、设备与材料:1.认识霍尔传感器(电路部分)的元件(附图如下):2.焊接电路PCB板(双层)和对电路设计的排版工艺的了解。
3.对霍尔传感器的电路原理图进行基本的分析(附图如下):霍尔传感器原理图:霍尔开关电路(霍尔数字电路),由三端7812稳压器,霍尔片差分放大器THS119,三端可调分流稳压器TL431及双路JFET的输入运放TL082和输出级组成。
在外磁场的作用下,当感应强度超过导通阀值时,霍尔电路输出管导通,输出低电平TL082是一通用的J-FET双运用算放大器,其特点有,较低输入偏置电压和偏移电流,输出没有短路保护,输入级具有较高的输入阻抗,内建频率被子偿电路,较高的压摆率。
最大工作电压为18V。
TL082是霍尔传感器的核心处理部位。
(CON2接口对应霍尔元件THS119)霍尔元件THS119封装图印刷板:3211221212121212121212121214321123487653213211232112121212直流电源输入24V ,由IN4148、三端稳压管7812和TL431(串接一个电阻)构成的稳压支路,得到不同的电压。
霍尔元件THS119是采样核心元件,值得一提的是Z2这个稳压元件。
在实际运用当中精密稳压集成电路TL431并不一定要用实物,可以用一个NPN 型三极管来串接一个电阻来等效代替。
整个电路的设计运用了闭环温度反馈来实现自我保护。
霍尔传感器实验报告
一、实验目的1. 了解霍尔效应的原理及其在电量、非电量测量中的应用。
2. 熟悉霍尔传感器的工作原理及其性能。
3. 掌握开关型霍尔传感器测量电流和电压的方法。
4. 通过实验验证霍尔传感器在实际测量中的应用效果。
二、实验原理霍尔效应是指当电流垂直于磁场通过导体时,在导体的垂直方向上会产生一个与电流和磁场方向都垂直的电压。
这种现象称为霍尔效应。
霍尔电压的大小与电流、磁场强度以及导体材料的霍尔系数有关。
霍尔传感器利用霍尔效应将磁场变化转换为电压信号,从而实现磁场的测量。
根据霍尔元件的输出特性,可以将霍尔传感器分为开关型霍尔传感器和线性霍尔传感器。
三、实验器材1. 霍尔传感器2. 信号源3. 电流表4. 电压表5. 直流稳压电源6. 磁场发生器7. 电阻箱8. 连接线四、实验步骤1. 将霍尔传感器、信号源、电流表、电压表、直流稳压电源、磁场发生器和电阻箱等器材连接成实验电路。
2. 调节直流稳压电源输出电压,使霍尔传感器工作在合适的工作电压范围内。
3. 调节信号源输出电流,使霍尔传感器工作在合适的工作电流范围内。
4. 改变磁场发生器的磁场强度,观察霍尔传感器输出电压的变化。
5. 测量不同磁场强度下霍尔传感器的输出电压,记录实验数据。
6. 根据实验数据,分析霍尔传感器的输出特性。
五、实验数据与分析1. 霍尔传感器输出电压与磁场强度的关系根据实验数据,绘制霍尔传感器输出电压与磁场强度的关系曲线。
从曲线可以看出,霍尔传感器输出电压与磁场强度呈线性关系。
2. 霍尔传感器输出电压与电流的关系根据实验数据,绘制霍尔传感器输出电压与电流的关系曲线。
从曲线可以看出,霍尔传感器输出电压与电流呈线性关系。
六、实验结果与结论1. 实验结果表明,霍尔传感器输出电压与磁场强度、电流均呈线性关系,符合霍尔效应的原理。
2. 霍尔传感器具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点,在实际测量中具有广泛的应用前景。
3. 通过本实验,掌握了霍尔传感器的工作原理、性能特点和应用方法。
霍尔传感器课程设计
吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院传感器及检测技术课程设计报告设计题目:霍尔元件小车测速系统设计专业班级:电子信息科学与技术081班学生姓名:赵越学号:10308105指导教师:王超吴鹤君设计时间:2011.12.12-2011.12.231 绪论 (1)1.1设计任务 (1)1.2方案分析论证 (1)2 基于霍尔传感器的电机转速测量系统硬件设计 (2)2.1电机转速测量系统的硬件电路设计 (2)2.2霍尔传感器测量电路设计 (4)2.3单片机AT89C51 (8)2.4显示电路设计 (11)2.5系统软件设计 (14)3 系统仿真和调试 (16)3.1Proteus软件 (16)3.2硬件调试 (17)3.3软件调试 (19)3.4软硬件联调 (19)4 结论 (21)参考文献 (22)附录硬件实物图 (23)1 绪论1.1 设计任务1.1.1课程设计目的:通过《传感器及检测技术》课程设计,掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。
进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。
1.1.2课程设计题目:霍尔元件小车测速系统设计1.1.3 课程设计内容:1、霍尔元件测速系统设计霍尔传感器一般由霍尔元件和磁钢组成,当霍尔元件和磁钢相对运动时,就会产生脉冲信号,根据磁钢和脉冲数量就可以计算转速,进而求出车速。
现要求设计一个测量系统,在小车的适当位置安装霍尔元件及磁钢,使之具有以下功能:1)LED数码管显示小车的行驶距离(单位:cm)。
2)具有小车前进和后退检测功能,并用指示灯显示。
3)记录小车的行驶时间,并实时计算小车的行驶速度。
4)距离测量误差<2cm。
5)其它。
1.2 方案分析论证1.2.1 霍尔测速模块论证与选择方案一:采用型号为A3144的霍尔片作为霍尔测速模块的核心,该霍尔片体积小,安装灵活,价格合理,可用于测速,可与普通的磁钢片配合工作。
方案二:采用型号为CHV-20L的霍尔元器件作为霍尔测速模块的核心,该霍尔器件额定电流为100mA,输出电压为5V,电源为12~15V。
霍尔式传感器应用设计报告
霍尔式传感器应用设计报告1.设计题目:霍尔式传感器位移特性2.设计要求:根据霍尔效应,霍尔电势U H=K H IB,当霍尔元件处在梯度磁场中运动时,它就可以进行位移测量。
要求分别利用直流电压和交流电压激励来对位移进行测量。
3. 霍尔式传感器的原理:金属或半导体薄片置于磁场中,当有电流流过时,在垂直于磁场和电流的方向上将产生电动势,这种物理现象称为霍尔效应。
具有这种效应的元件成为霍尔元件,根据霍尔效应,霍尔电势U H=K H IB,当保持霍尔元件的控制电流恒定,而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中沿水平方向移动,则输出的霍尔电动势为U H=kx,式中k—位移传感器的灵敏度。
这样它就可以用来测量位移。
霍尔电动势的极性表示了元件的方向。
磁场梯度越大,灵敏度越高;磁场梯度越均匀,输出线性度就越好。
4.设计所需元器件:霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源±4V、±15V、测微头、数显单元、相敏检波、移相、滤波模板、双线示波器。
5.设计的测量电路图:图1 霍尔传感器安装示意图图2 霍尔传感器位移直流激励实验接线图图3 流激励时霍尔传感器位移实验接线图6.调试过程及结果分析:(1)直流激励时霍尔式传感器1、将霍尔传感器按图1安装。
霍尔传感器与实验模板的连接按图2进行。
1、3为电源±4V,2、4为输出。
2、开启电源,调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节R W1使数显表指示为零。
3、旋转测微头向轴向方向推进,每转动0.2mm记下一个读数,直到读数近似不变。
灵敏度分析:灵敏度定义为测量元件的输出y相对于其输入x的变化率,故而全桥电路中金属箔应变片的灵敏度为:而由绘制的曲线可知S=0.8006,近似为一个常数。
非线性误差:由上面计算可得U=SX U=0.8006X-1.5916≈0.8*(X-2)于是计算可得:U(0)=-1.6V,U(1.0)=-0.8V,U(2.0)=0V,U(3.0)=0.8V,U(4.0)=1.6V,由此可得在各处的非线性误差为:E(0)=0.007V,E(1.0)=0.004V,E(2.0)=0.001V,E(3.0)=0.01V,E(4.0)=0.65V由上面的非线性误差计算可以得出如下结论:在越远离平衡点(2.0mm)处的非线性误差越大,测量结果的非线性越明显,测量结果也就越不准确!(二)交流激励时霍尔式传感器1、将霍尔传感器按图1安装。
霍尔传感器的课程设计..docx
霍尔传感器的课程设计.标题:霍尔传感器的课程设计摘要:霍尔传感器是一种常用的磁场传感器,广泛应用于工业控制、汽车电子、医疗仪器等领域。
本文基于实际情景,设计了一门针对霍尔传感器的课程。
通过该课程,学生将全面了解霍尔传感器的原理、应用和实验操作技能,为他们将来的工作和学习提供有力支持。
关键词:霍尔传感器,课程设计,实验操作技能一、引言近年来,随着工业自动化和电子技术的快速发展,传感器技术在各个领域得到广泛应用。
其中,霍尔传感器因其简单、高精度的测量特性备受关注。
针对这一热门技术,设计一门系统全面的课程对于培养学生的实践操作技能和创新能力具有重要意义。
二、课程目标1. 理解霍尔传感器的原理和工作机制。
2. 掌握霍尔传感器的应用场景和相关技术。
3. 培养学生在实验操作和解决实际问题中的能力。
三、课程内容安排1. 原理和基础知识讲解- 霍尔效应的原理和基本概念- 霍尔传感器的工作原理及分类- 霍尔传感器在不同领域的应用案例介绍2. 实验操作训练- 霍尔传感器的接线和电路设计- 信号采集和处理相关实验- 数据分析和结果评估3. 项目设计与开发- 学生自主或小组合作,设计并实现一个基于霍尔传感器的应用项目- 考核项目的创新性、可行性和实用性四、教学方法1. 讲授法:通过教师讲解和示范,向学生传授相关知识和技能。
2. 实验操作:提供实验平台,让学生亲自操作霍尔传感器进行测量和实验。
3. 讨论与案例分析:通过小组讨论、案例分析,激发学生思维,培养解决实际问题的能力。
4. 项目指导:教师定期跟进项目设计与开发过程,提供指导和反馈。
五、评估方式1. 平时表现:包括实验记录、课堂参与等。
2. 实验报告:学生通过实验操作,撰写实验报告,总结实验结果和数据分析。
3. 项目成果:考核学生项目设计和实现的创新性、可行性和实用性。
六、预期成果经过本课程的学习,学生将掌握霍尔传感器的原理、应用和实验操作技能,具备以下能力:- 理解和解释霍尔传感器相关技术和概念。
传感器课程设计——霍尔传感器测量磁场
目录一、课程设计目的与要求 (2)二、元件介绍 (3)三、课程设计原理 (6)3.1霍尔效应………………………………………………………………………...63.2测磁场的原理,载流长直螺线管的磁感应强度 (8)四、课程设计容 (10)4.1电路补偿调节 (10)4.2失调电压调零 (10)4.3按图4-3接好信号处理电路 (10)4.4按图4-4接好总测量电路 (11)4.5数据记录与处理 (12)4.6数据拟合 (13)五、成品展示 (16)六、分析与讨论 (17)实验所需仪器 (19)个人总结 (20)致 (21)参考文献 (22)参考网址 (22)一、课程设计目的与要求1.了解霍尔传感器的工作原理2.掌握运用霍尔传感器测量磁场的方法二、元件介绍CA3140CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS高电压的运算放大器在一片集成芯片上,该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极(PMOS上)中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗,极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V至36V(无论单或双电源),它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
应用围:.单电源放大器在汽车和便携式仪表.采样保持放大器.长期定时器.光电仪表.探测器.有源滤波器.比较器.TTL接口.所有标准运算放大器的应用.函数发生器.音调控制.电源.便携式仪器3503霍尔元件UGN3503LT,UGN3503U和UGN3503UA霍尔效应传感器准确地跟踪磁通量非常小的变化,密度变化通常太小以致不方便操作霍尔效应开关。
可作为运动探测器,齿传感器和接近探测器,磁驱动机械事件的镜像。
作为敏感电磁铁的显示器,就可以有效地衡量一个系统的负载量可以忽略不计的性能,同时提供隔离污染和电气噪声。
每个霍尔效应集成电路包括一个霍尔传感元件,线性放大器和射极跟随器输出级。
传感器课程设计
信息科学与工程学院学生实训(验)报告单设计名称_________________________指导教师_________________________班级名称_________________________学年学期_________________________信息科学与工程学院I1 概述1.1 引言霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器,它具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点,在机车控制系统中占有非常重要的地位。
1.2 传感器未来的发展趋势由于传感器在市场需求很大和它在控制系统中起到的重要作用,世界各国对其理论研究非常重视,也不断的出现新的产品。
未来传感器技术发展的新途径将会是:功能化、模块化、智能化、微型化。
传感器的具体发展方向可以主要概括为以下几个方面:(1)在传感器的原理上,利用新材料生产新型传感器。
(2)开发多功能化的传感器,主要是可将放大、整形、补偿等外围电路一体化的集成化传感器和智能小型传感器。
(3)开发数字输出型传感器,随时能与微机相连。
(4)实现传感器控制信号直接显示,这种新型传感器主要有以下几种:用于舒适性和安全性的环境传感器、用于实现夜视功能的传感器、用于实现汽车主动安全的传感器、用于实现线控转向与制动的传感器、用于驾驶员身份识别的生物统计传感器以及遥感勘测传感器等。
1.3 传感器在汽车电子中的应用汽车传感器是汽车部件中一种重要的传感电子设备,随着汽车配置的越来越高,汽车传感器也越来越先进。
汽车霍尔电子控制装置的应用也越来越广泛,每个电子控制装置都包括传感器、电控单元、执行机构三部分。
它利用传感器监测汽车有关工作状况,并将相关信息传给电控单元,电控单元经过分析、运算、判断后,发送指令给执行机构,从而使汽车的工作状况达到最佳。
车用传感器主要用于发动机控制系统、底盘控制系统、汽车测速系统、车身控制系统和防抱死装置。
它的应用大大提高了汽车电子化程度,增加了汽车驾驶的安全系数。
霍尔传感器课程设计
霍尔传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解霍尔传感器的工作原理,掌握其基本构造和应用领域;2. 学会使用霍尔传感器进行物理量的测量,并能准确读取数据;3. 了解霍尔传感器在智能控制系统中的应用,掌握相关电路连接和编程方法。
技能目标:1. 能够正确组装和调试霍尔传感器,进行简单的物理量检测实验;2. 培养学生动手实践能力,提高电路连接和编程技巧;3. 提高学生分析问题和解决问题的能力,培养创新思维。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术及其应用的兴趣,培养学习热情;2. 培养学生团队协作精神,学会与他人共同探讨和解决问题;3. 增强学生的环保意识,了解传感器技术在节能减排方面的应用。
课程性质分析:本课程属于物理学科,结合传感器技术,以实践操作为主,注重理论知识与实际应用的结合。
学生特点分析:学生处于八年级,具备一定的物理基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇,但可能缺乏系统的电路知识和编程经验。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 采用启发式教学,引导学生主动探究问题,培养创新意识;3. 关注学生个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 霍尔传感器原理及构造- 介绍霍尔效应的基本原理;- 霍尔传感器的构造、类型及特点;- 课本章节:第二章第四节《霍尔传感器》。
2. 霍尔传感器的应用- 霍尔传感器在物理量测量中的应用;- 霍尔传感器在智能控制系统中的应用实例;- 课本章节:第二章第五节《霍尔传感器的应用》。
3. 霍尔传感器实验操作- 实验原理和实验器材准备;- 霍尔传感器的组装、调试与测量;- 实验数据读取与分析;- 课本章节:实验教程第四章《霍尔传感器实验》。
4. 电路连接与编程- 霍尔传感器与微控制器的连接方法;- 基本编程知识及示例程序;- 课本章节:第三章第二节《传感器与微控制器的连接与编程》。
5. 创新设计与应用- 鼓励学生进行霍尔传感器创新设计;- 分组讨论、展示与评价;- 课本章节:第五章《传感器创新设计》。
霍尔传感器试验报告.
实验三(1)霍尔式传感器的特性—直流激励(综合性)姓名:学号:班级:实验目的:了解霍尔式传感器的原理与特性所需单元及附件:霍尔片、磁路系统、电桥、差动放大器、F/V表、直流稳压电源、测微头、振动平台、主、副电源。
旋钮初始位置:差动放大器增益旋钮打到最小,电压表置20V档,直流稳压电源置2V档,主、副电源关闭。
实验原理:根据霍尔效应,霍尔电动势U=KIB,当霍尔元件处于梯度磁场中运动时就会输出霍尔电动势,霍尔电动势的大小与位移x有关,当激励电流核定不变时,磁感应强度在一定范围内与位移量呈线性关系。
实验步骤:(1)了解霍尔式传感器的结构及实验仪上的安装位置,熟悉实验面板上霍尔片的符号。
霍尔片安装在实验仪的振动圆盘上,两个半圆永久磁钢固定在实验仪的顶板上,二者组合成霍尔传感器。
(2)开启主、副电源将差动放大器调零后,增益置最小,关闭主电源,根据图3-1接线,W1、r为电桥单元的直流电桥平衡网络。
图3-1霍尔式传感器的特性—直流激励(3)装好测微头,调节测微头与振动台吸合并使霍尔片置于半圆磁钢上下正中位置。
(4)开启主、副电源调整W1使电压表指示为零。
(5)上下旋动测微头,记下电压表的读数,建议每0.1mm读一个数,将读数填入表中。
实验结果及分析:1、2、作出V-X曲线指出线性范围,求出灵敏度,关闭主、副电源。
实验三(2)霍尔式传感器的应用—电子秤(综合性)实验目的:了解霍尔式传感器在静态测量中的应用。
所需单元及部件:霍尔片、磁路系统、差动放大器、直流稳压电源、电桥、砝码、F /V 表(电压表)、主、副电源、振动平台。
有关旋钮初始位置:直流稳压电源2V,电压表2V档,主、副电源关闭。
实验步骤:(1)开启主、副电源将差动放大器调零,关闭主、副电源。
(2)调节测微头脱离平台并远离振动台。
(3)按图3-1接线,开启主、副电源,将系统调零。
(4)差动放大器增益调至最小位置,然后不再改变。
(5)在称重平台上放上砝码,填入下表。
霍尔传感器 实验报告
霍尔传感器实验报告霍尔传感器实验报告引言:霍尔传感器是一种广泛应用于工业控制、汽车电子、医疗设备等领域的传感器。
它利用霍尔效应来测量磁场的强度和方向,具有高精度、高灵敏度和无接触的特点。
本实验旨在通过实际操作和数据分析,深入了解霍尔传感器的原理和应用。
实验目的:1. 理解霍尔效应的基本原理;2. 掌握霍尔传感器的使用方法;3. 分析霍尔传感器在不同应用场景下的特点和优势。
实验器材和方法:1. 实验器材:- 霍尔传感器模块- 磁铁- 电源- 示波器- 电阻箱- 连接线等2. 实验方法:- 将霍尔传感器模块连接至电源和示波器,并调整合适的工作电压;- 在不同距离和角度下,用磁铁靠近霍尔传感器,记录示波器上的输出信号;- 调节电阻箱的阻值,观察霍尔传感器输出信号的变化;- 分析实验数据,总结霍尔传感器的特性和应用。
实验结果与讨论:1. 霍尔效应的观察:在实验中,我们发现当磁铁靠近霍尔传感器时,示波器上的输出信号会有明显的变化。
这是因为霍尔传感器感受到磁场的作用,产生霍尔电压,从而改变输出信号。
通过改变磁铁的距离和角度,我们可以观察到输出信号的不同变化趋势,验证了霍尔效应的存在。
2. 霍尔传感器的特性:- 灵敏度高:霍尔传感器对磁场的变化非常敏感,能够精确测量磁场的强度和方向;- 无接触式:与传统的接触式传感器相比,霍尔传感器无需物理接触被测物体,避免了磨损和干扰;- 快速响应:霍尔传感器的输出信号响应速度快,适用于需要实时监测和控制的场景;- 可靠性高:由于无机械部件,霍尔传感器具有较长的使用寿命和较高的可靠性。
3. 霍尔传感器的应用:- 工业控制:霍尔传感器可用于测量电机的转速和位置,实现精确的运动控制; - 汽车电子:霍尔传感器可用于测量车速、转向角度等,实现车辆的智能化和安全性控制;- 医疗设备:霍尔传感器可用于测量人体生理参数,如心率、血压等,辅助医疗诊断和监测。
结论:本实验通过对霍尔传感器的实际操作和数据分析,深入了解了霍尔传感器的原理和应用。
霍尔式传感器实验报告
霍尔式传感器实验报告霍尔式传感器实验报告引言:霍尔式传感器是一种常见的磁敏传感器,能够通过测量磁场的变化来实现电信号的转换。
本实验旨在通过对霍尔式传感器的实际应用进行研究,探讨其原理和特性。
一、实验目的本实验的目的是了解霍尔式传感器的工作原理、特性和应用,并通过实际操作来验证其测量效果。
二、实验器材和方法1. 实验器材:- 霍尔式传感器模块- 磁铁- 数字万用表- 电源- 连接线等2. 实验方法:1)将霍尔式传感器模块与电源和数字万用表连接。
2)将磁铁靠近传感器模块,并记录读数。
3)改变磁铁与传感器的距离,再次记录读数。
4)改变磁铁的位置和方向,记录读数。
5)分析实验数据,总结传感器的特性和应用。
三、实验结果与分析1. 实验数据记录:在实验过程中,我们记录了不同距离和位置下的传感器读数,并整理成下表:| 距离(cm) | 位置/方向 | 传感器读数(V) ||------------|-----------|----------------|| 10 | 垂直 | 1.2 || 10 | 平行 | 0.8 || 5 | 垂直 | 1.8 || 5 | 平行 | 0.6 || 2 | 垂直 | 2.5 || 2 | 平行 | 0.4 |2. 数据分析:通过对实验数据的分析,我们可以得出以下结论:- 霍尔式传感器对磁场的敏感度较高,距离越近,读数越大。
- 传感器的读数受磁场方向的影响,当磁铁与传感器平行时,读数较小;当磁铁与传感器垂直时,读数较大。
- 传感器的读数受磁场强度的影响,磁场越强,读数越大。
四、实验讨论1. 霍尔式传感器的特点:- 非接触式:传感器与被测物之间无需直接接触,不会产生摩擦或磨损。
- 高精度:传感器对磁场的测量精度较高,能够实时反馈磁场变化。
- 快速响应:传感器对磁场的变化能够迅速作出反应,适用于需要快速测量的场景。
- 可靠性高:传感器的结构简单,寿命长,工作稳定可靠。
2. 霍尔式传感器的应用:- 位置检测:通过测量磁场的变化,可以实时监测物体的位置,广泛应用于汽车、机械等领域。
霍尔传感器小车测距课程设计
传感器与检测技术课程设计论文设计题目:霍尔传感器测速系统设计者:王新班级:信科082学号:10308211指导教师:王超吴贺君日期:2011.12.12-12.23一、设计目的通过《传感器及检测技术》课程设计,使学生掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。
进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。
用霍尔元件设计测量车速的电子系统,通过对霍尔元件工作原理的掌握实现对车速测量的应用,设计出具体的电子系统电路,并且能够完成精确的车速测量。
二、设计内容及要求2.1设计内容霍尔传感器一般由霍尔元件和磁钢组成,当霍尔元件和磁钢相对运动时,就会产生脉冲信号,根据磁钢和脉冲数量就可以计算转速,进而求出车速。
现要求设计一个测量系统,在小车的适当位置安装霍尔元件及磁钢,使之具有以下功能:功能:1)LED数码管显示小车的行驶距离(单位:cm)。
2)具有小车前进和后退检测功能,并用指示灯显示。
3)记录小车的行驶时间,并实时计算小车的行驶速度。
4)距离测量误差<2cm。
5)其它。
2.2设计要求设计要求首先选定传感器,霍尔传感器具有灵敏、可靠、体积小巧、无触点、无磨损、使用寿命长、功耗低等优点,综合了电机转速测量系统的要求。
其次设计一个单片机小系统,掌握单片机接口电路的设计技巧,学会利用单片机的定时器和中断系统对脉冲信号进行测量或计数。
再次实时测量显示并有报警功能,实时测量根据脉冲计数来实现转速测量的方法。
要求霍尔传感器转速为0~5000r/min。
三、霍尔传感器测速原理3.1霍尔效应所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。
当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
霍尔效应的原理图如图1-2所示。
霍尔传感器及测量电路-传感器课程设计实习
信息科学与工程学院传感器课程设计实习设计报告设计题目:霍尔传感器及测量电路专业:电子信息工程班级:学生:学号:指导教师:XX 年XX 月XX 日目录1. 概述 (1)1.1 设计目标 (1)1.2 霍尔传感器的简要叙述 (1)1.3 相关技术的国内状况 (2)2. 基本原理与设计思路 (3)2.1 霍尔传感器及测量电路基本原理 (3)2.1.1 霍尔效应 (3)2.1.2 线性霍尔 SS495A1 基本信息 (3)2.1.3 SS495输出特性 (4)2.1.4传感器SS495的引脚图及功能说明 (4)2.1.5 测量电路基本原理 (5)2.2 霍尔传感器及测量电路基本设计思路 (6)3. 电路设计 (7)3.1 总体电路原理框图 (7)3.2 零点调整电路的设计 (8)3.3 反向比例运放降压功能电路设计 (9)3.4 反相器电路设计 (9)4. 仿真 (10)4.1 仿真方法 (10)4.2 仿真结果 (10)5. 总结 (12)6. 参考文献 (13)1.概述1.1 设计目标(1)传感器:SS495 或类似性能传感器,磁场检测范围:-600Gs-600Gs。
(2)设计传感器测量电路,在要求的测量范围内,电路输出的满量程电压值为3000mV。
(3)进行仿真实验,给出仿真结果。
(4)完成信号处理电路 PCB 板设计。
1.2 霍尔传感器的简要叙述霍尔传感器是基于霍尔效应制作的一种传感器。
1879年美国科学家霍尔首先再金属材料中发现了霍尔效应,但由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。
随着半导体技术的发展,人们开始用半导体材料制成霍尔元件,由于它的霍尔效应显著而没有得到应用和发展。
霍尔传感器是基于霍尔效应将被测量(如电流、磁场、位移、压力、压差、转=速等)转换成电动势输出的一种传感器。
虽然它的转换率较低、温度影响大、要求转换精度较高时必须进行温度补偿,但因霍尔式传感器具有结构简单、体积小、坚固、频率响应宽(从直流到微波)、动态范围(输出电动势的变化)大、非接触、使用寿命长、可靠性高、易于微型化和集成化等特点,还是在测量技术、自动技术和信息处理的方面得到了广泛的应用。
霍尔传感器实验报告
霍尔传感器实验报告霍尔传感器实验报告引言:霍尔传感器是一种能够测量磁场强度的传感器,广泛应用于各个领域,包括电子设备、汽车工业、航空航天等。
本实验旨在通过实际操作,了解霍尔传感器的工作原理以及其在实际应用中的优势和限制。
一、实验背景霍尔传感器是利用霍尔效应进行测量的一种传感器。
霍尔效应是指在导电材料中,当通过它的电流受到垂直于电流方向的磁场影响时,会在材料两侧产生电势差。
这种电势差与磁场的强度成正比,从而可以通过测量电势差来确定磁场的强度。
二、实验目的1. 了解霍尔传感器的工作原理;2. 掌握霍尔传感器的实验操作方法;3. 分析霍尔传感器在实际应用中的优势和限制。
三、实验步骤1. 准备实验材料:霍尔传感器、电源、示波器等;2. 搭建实验电路:将霍尔传感器与电源和示波器连接起来;3. 施加磁场:将磁铁或其他产生磁场的物体靠近霍尔传感器;4. 观察示波器波形:根据示波器上显示的波形变化,分析霍尔传感器对磁场的响应。
四、实验结果与分析通过实验观察和示波器波形分析,我们可以得出以下结论:1. 霍尔传感器对磁场的变化非常敏感,当磁场强度增大时,示波器上显示的波形振幅也随之增大;2. 霍尔传感器对磁场的方向也非常敏感,当磁场方向改变时,示波器上显示的波形也会发生相应的变化;3. 霍尔传感器的输出信号与磁场的强度成正比,这为后续的数据处理提供了便利。
五、实际应用霍尔传感器在实际应用中有着广泛的用途,例如:1. 电子设备领域:霍尔传感器可以用于测量电流、磁场等参数,从而实现电子设备的精确控制和监测;2. 汽车工业:霍尔传感器可以用于测量车速、转速等参数,从而实现汽车的智能化控制和安全监测;3. 航空航天:霍尔传感器可以用于航空航天器的导航和定位,确保飞行器的精确飞行和安全着陆。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了霍尔传感器的工作原理和实际应用。
霍尔传感器作为一种能够测量磁场强度的传感器,具有灵敏度高、响应速度快、体积小等优点。
传感器课程设计霍尔位移传感器的设计
太原理工大学课程设计说明书题目:霍尔位移传感器的设计学院(系):现代科技学院年级专业:测控1001 学号:学生姓名:指导教师:摘要霍尔传感器是基于霍效应而将被测量转化成电动势输出的一种传感器。
霍尔元件已发展成一个品种多样的磁传感器产品簇,并且得到广泛的应用。
霍尔器件是一种磁传感器,用它可以检测磁场及其变化,可以在各种与磁有关的场合中使用。
霍尔期间以霍尔效应为其工作原理。
本文主要研究霍尔位移传感器的设计。
如图所示,被测物体分别与恒定电流I和恒定磁场B垂直。
当被测物体相对于原来位置有微小位移变化时,会产生变化的磁通量,会在导体垂直于磁场和电流的两个端面之间产生电势差,即U H(霍尔电压)。
本文主要研究微小位移与霍尔电压的关系来设计霍尔位移传感器。
关键字:霍尔传感器位移霍尔电压霍尔效应原理图目录第一章霍尔传感器的发展历程 (5)第二章霍尔传感器的工作原理1、霍尔效应 (5)2、霍尔元件 (5)3、霍尔元件的主要特性及材料 (5)第三章霍尔元件的误差及补偿 (6)1、霍尔元件的零位误差与补 (8)2、微位移和压力的测量 (8)3、霍尔位移传感器的设偿 (6)2、霍尔元件的温度误差及补偿 (7)第四章霍尔传感器的应用 (7)1、霍尔传感器的优点及应用.计电路图 (8)4、霍尔元件的技术参数 (10)第五章课程设计总结 (11)参考文献 (12)第一章霍尔传感器发展历程霍尔传感器是磁电效应的一种,这种现象是霍尔于1879年在研究金属的导体机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强的多,利用这种现象制成的各种霍尔元件。
广泛的应用于工业自动化技术,检测技术及信息处理方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
尽管人们早在1879年就知道了霍尔效应,但直到20世纪60年代末,随着固态电子技术的发展,霍尔效应才开始为人们所应用。
自此,霍尔传感器得到飞速发展,在汽车,工业,计算机等行业中得到广泛应用,如齿轮速度检测、运动与接近检测及电流检测等。
霍尔传感器实验报告
霍尔传感器实验报告霍尔传感器实验报告引言:霍尔传感器是一种常用的传感器,它能够通过测量磁场的变化来检测物体的位置、速度和方向等信息。
在本次实验中,我们将探索霍尔传感器的原理和应用,并通过实验来验证其性能和准确度。
一、霍尔传感器的原理霍尔传感器是基于霍尔效应原理工作的。
霍尔效应是指当一个电流通过一块导体时,如果该导体处于磁场中,就会在导体两侧产生一种称为霍尔电压的电势差。
霍尔电压的大小与磁场的强度和方向成正比。
二、实验器材和步骤1. 实验器材:- 霍尔传感器- 磁铁- 电源- 电压表- 连接线2. 实验步骤:1)将霍尔传感器连接到电源和电压表上。
2)将磁铁靠近霍尔传感器,并记录电压表的读数。
3)改变磁铁的位置和方向,并记录相应的电压表读数。
4)重复步骤2和3多次,以获得更多的数据。
三、实验结果和分析通过实验,我们得到了一系列不同磁场条件下的电压表读数。
我们可以观察到以下现象:1. 当磁铁靠近霍尔传感器时,电压表的读数会增加。
2. 当磁铁离开霍尔传感器时,电压表的读数会减小。
3. 当改变磁铁的位置和方向时,电压表的读数也会相应地发生变化。
根据霍尔效应的原理,我们可以解释这些现象。
当磁铁靠近霍尔传感器时,磁场的强度增加,导致霍尔电压的大小增加,因此电压表的读数也增加。
当磁铁离开霍尔传感器时,磁场的强度减小,导致霍尔电压的大小减小,因此电压表的读数减小。
而当改变磁铁的位置和方向时,磁场的分布也会发生变化,从而导致电压表的读数相应地发生变化。
四、霍尔传感器的应用霍尔传感器在许多领域都有广泛的应用,其中一些应用包括:1. 位置检测:霍尔传感器可以用来检测物体的位置,例如在自动门系统中用来检测门的开关状态。
2. 速度测量:霍尔传感器可以用来测量物体的速度,例如在汽车中用来检测车轮的转速。
3. 方向控制:霍尔传感器可以用来检测物体的方向,例如在航空航天中用来控制飞行器的方向。
五、实验总结通过本次实验,我们深入了解了霍尔传感器的原理和应用。
霍尔传感器课程设计3
BCD七段显示 译码器显示计 数
输出端将脉冲 送加法计数器 记数一次
模拟电路部分
VCC ? C1(1)
R14 R16
470K 100
U7:A
1 2
U5
6
C1
22uf
R18
1K
3 2
7 1
74HC14
Q1 R19
10K
4 5
ZTX239B LM741
R17
11K
模拟电路分析
器件:
电源、霍尔元件(3144)、 反相比例放大器 LM741、电阻(1K、10K、11K、470K)、电容
U5
6
C1
22uf
R18
1K
3 2
7 1
74HC14
Q1 R19
10K
D
4 5
ZTX239B LM741
R17
11K
实际电路
N1=N2=10,故可将两片74LS160直接按并行进位方式 连接 以第(1)片的进位输出RCO作为第(2)片的EP和ET (工作状态控制端)输入,每当第(1)片计成9 (1001)时RCO变为1,下个CLK信号到达时第(2)片 为计数工作状态,计入1,而第(1)片计成0(0000), 同时RCO端回到低电平。第(1)片的EP和ET恒为1, 始终处于计数工作状态。
U3
A B C D BI/RBO RBI LT 7448 QA QB QC QD QE QF QG 13 12 1R3 100 R4 100 R5 100 R6 100 100 100
100 100
U2
3 4 5 6 7 10 2 9 1 VCC D0 D1 D2 D3 ENP ENT CLK LOAD MR 74160 VCC Q0 Q1 Q2 Q3 RCO 14 13 12 11 15 7 1 2 6 4 5 3
霍尔传感器应用实验报告
一、实验目的1. 理解霍尔效应原理及其在传感器中的应用;2. 掌握霍尔传感器的特性、工作原理及使用方法;3. 了解霍尔传感器在磁场测量、电流检测等领域的应用;4. 通过实验验证霍尔传感器在实际应用中的性能。
二、实验原理霍尔效应是指当导体或半导体材料置于磁场中,且磁场方向与导体或半导体材料的电流方向垂直时,导体或半导体材料两端将产生电动势的现象。
霍尔效应的原理如下:设导体或半导体材料的宽度为b,厚度为d,长度为l,磁感应强度为B,电流为I,电动势为E。
根据霍尔效应的原理,当电流I通过导体或半导体材料时,在垂直于电流方向和磁场方向的b×d截面上,会产生电动势E,其大小为:E = B I d其中,E为电动势,B为磁感应强度,I为电流,d为导体或半导体材料的厚度。
霍尔传感器是利用霍尔效应原理制作的传感器,它可以将磁场强度转换为电压信号输出。
霍尔传感器的结构主要包括霍尔元件、放大电路和信号处理电路等。
三、实验器材1. 霍尔传感器;2. 信号发生器;3. 直流稳压电源;4. 示波器;5. 数字万用表;6. 磁场发生器;7. 导线等。
四、实验步骤1. 连接电路:将霍尔传感器、信号发生器、直流稳压电源、示波器和数字万用表等器材按照实验电路图连接好。
2. 调整参数:将信号发生器的输出设置为恒定电流,调节直流稳压电源的输出电压,使霍尔传感器工作在最佳状态。
3. 测量电动势:将示波器探头接在霍尔传感器的输出端,观察电动势随磁场强度的变化情况。
4. 测量电流:将数字万用表串接在电路中,测量霍尔传感器的输出电流,验证霍尔效应的原理。
5. 分析数据:分析实验数据,得出霍尔传感器的特性参数。
6. 应用实验:将霍尔传感器应用于磁场测量、电流检测等领域,验证其实际应用性能。
五、实验结果与分析1. 霍尔效应电动势与磁场强度的关系:通过实验数据可知,霍尔效应电动势E与磁场强度B成正比,符合霍尔效应原理。
2. 霍尔传感器输出电流:实验结果表明,霍尔传感器在磁场强度为0.1T时,输出电流约为1mA,验证了霍尔传感器的灵敏度。
基于霍尔传感器的电流测试设计课程设计设计
电流检测有多种方法, 最通用的方法是采用阻性分流器、互感器或霍尔传感器。
阻性分流器工作时与负载串联, 无法进行隔离测量。
互感器只适用于50 Hz 工频交流的测量。
霍尔检测技术综合了互感器和分流器技术的所有优点, 同时又克服了互感器和分流器的不足, 采用一只霍尔电流电压传感器/ 变送器模块检测元件, 既可以检测交流, 也可以检测直流,甚至可以检测瞬态峰值, 同时又能实现主电路回路和电子控制电路的隔离, 因而是替代互感器和分流器的新一代产品。
电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件,需求日益增加,而且对功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。
直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把交流电压变为所需要的低压电交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经过滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,经过、变压、整流、滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电。
本次实验通过对直流可调电流源的设计实训,能够熟练应用分立元件完成小功率直流稳压电源的电路设计、参数运算和器件选择,使其满足实验所需要求。
同时正确掌握直流稳压电源的制作与测试方法,为今后的实际工作打下良好的基础。
【关键字】霍尔传感器稳压器直流稳压电源AbstractCurrent detection have many kinds of methods, the most common method is to use impedance shunt, transformer or hall sensor. Impedance shunt work with load series, unable to isolation measurement。
Transformer is only in the Hz power frequency ac measurement。
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六安职业技术学院课程设计(论文)磁学传感器——霍尔接近开关姓名:于晓路刘之蒙李飞飞司成维指导教师:李棚专业名称:计控0901所在系部:信息工程二○一一年五月课程设计开题报告摘要20 世纪末,集成霍尔传感器技术得到了迅猛发展,各种性能的集成霍尔传感器不断涌现,它们已在汽车、纺织、化工、通讯、电机、电信、计算机等各个领域得到广泛的应用,特别是由集成开关型霍尔传感器制成的无刷直流电机(霍尔电机) 已经进入千家万户. 广泛应用于录音机、摄录像设备、VCD、DVD、及新型助力自行车等家用电器中. 笔者将集成开关型霍尔传感器及其计时装置应用于力学实验中,同时还可对该传感器的特性参数进行测量. 由于保留了传统的实验方法,所以使实验的内容更具综合性,它一方面能让学生从多角度地了解和掌握一些经典的测量手段和操作技能.另一方面由于加入了用集成开关型霍尔传感器来测量时间或周期的新方法,使学生对这种传感器的特性及在自动测量和自动控制中的作用有进一步的认识,从而真正领略这一最新传感技术的风采. 传统实验与现代化技术相结合对推进素质教育,培养想象能力和创新能力是十分有用的. 而这类实验已在我校的中学物理实验研究课程中开设,教师和学生都很有兴趣,教学效果很好。
关键字:霍尔效应、霍尔传感器、接近开关Abstract20th century, integrated Hall sensor technology has been rapid development of various properties of integrated Hall sensors are constantly emerging, they are in the automotive, textile, chemicals, telecommunications, electrical, telecommunications, computers and other widely used in various fields, especially By the integrated Hall Switch Sensor made of brushless DC motor (Hall motor) has entered every household. widely used in tape recorders, video camera equipment, VCD, DVD, and new bicycles and other household appliances. I will be integrated Hall Switch Sensor and timing devices used in mechanical experiments, while the sensor parameters can be measured. As to retain the traditional experimental method, so that the contents of a more comprehensive experiment one hand, it allows Students from many angles to understand and master some classic measurements and operational skills. On the other hand due to join the Hall Switch with integrated sensors to measure cycle time or a new method, students and the characteristics of the sensor inthe automatic Measurement and automatic control of a further understanding of the role, so really appreciate the elegance of the latest sensor technology. the traditional combination of experimental and modern technology on the promotion of quality education and training imagination and innovation capability is very useful. and such Experiments in my school studies courses in high school physics experiment set up, teachers and students are interested in teaching very good.Key Words:Hall effect, Hall sensor, proximity switch目录一、序言 (5)二、方案设计及论证 (6)1.设计理念及构思 (6)2. 设计原理图 (7)3. 原理图解析 (7)a.稳压电路b.信号采集c.电路放大d.整流电路4.开关特效分析 (11)a.静态分析b.动态分析5.开关特点 (12)a.安全b.可靠性强c.经济三、开关结构(设计三视图见附录) (12)四、设计总结 (16)五、谢辞 (17)六、参考文献 (17)一、序言当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时,薄片的两端就会产 生电位差,如图1所示,这种现象就称为霍尔效应。
两端具有的电位差值称为霍尔电势U ,其表达式为U= dB I K **其中K 为霍尔系数,I 为薄片中通过的电流,B 为外加磁场(洛伦慈力Lorrentz )的磁感应强度,d图1 是薄片的厚度。
由此可见,霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。
霍尔接近开关是用“霍尔效应”的磁感应电子开关关,工作电压范围5-24V 。
霍尔传感器对磁场感应特别灵敏,所以与他配合工作的是一块小磁铁。
当磁铁与它接近时。
若B>0.03T 以上时,霍尔传感器输出高电平,若B<0.02T 时,霍尔传感器会输出低电平。
利用霍尔开关的特性,我们可以很容易实现对电路的自动控制。
霍尔接近开关既有霍尔开关元件所具有的无触点,无开关瞬态抖动,高可靠和长寿命等特点,又有很强的负载能力和广泛的功能,特别是在恶劣环境下,它比目前使用的电感式,电容式,光电式等接近开关具有更强的抗干扰能力。
鉴于霍尔接近开关的诸多优点,目前市面上出售的接近开关中,霍尔式接近开关就占有了相当大的比例,它生产要求简单并广泛应用于转速,位移,位置,速度等物理量的测量上,也基于此,国内许多大大小小的企业公司都在生产、出售各类霍尔式接近开关,竞争的确相当厉害。
我们知道图尔克(天津),OMRON ,SUNX 等大公司近几年在霍尔接近开关上的技术发展相当迅速,他们除在霍尔接近开关内部采用了厚膜混合集成电路工艺制作外,外形方面也不拘一格,采用槽形,贯穿形,平面形,其技术含金量越来越高。
这些功能优势无疑使得霍尔接近开关的应用变的越来越广泛,自然可以在国内外市场的竞争中立于不败之地。
在实际生活中,我们接触最多的便是电器,而大多数的电器开关连接的是220V交流电源。
普通的电器开关,在联通与断开时操作者都要直接触到电信号,这样我们就有触电的危险。
为了克服普通开关的安全性低的缺点,我们设计了一个能控制220V交流电的霍尔开关,它通过对磁信号的探测实现电路的通断。
二、方案设计及论证在前面我们介绍了霍尔效应,除了霍尔接近开关的输入端是以磁感应强度B 来表征的,当B 值达到一定的程度(如B1)时,霍尔开关内部的触发器翻转,霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。
我们的设计灵感也就来自于此。
一个微小的磁场变化就可以引起霍尔接近开关的输出电平。
我们就选择用极小的磁场变化量(约0.01T)来控制电路的通断。
这样我们可以增加开关的安全性同事也有利于自动控制。
1、设计理念及构思我们要实现用磁场控制电信号的通断,我们就必须实做好磁场信号的控制、探测,对电路的控制,对干扰的减弱等工作。
框路图如下(图2):图2(1)通过控制一块条形磁铁的位置来实现控制磁场的变化,产生我们所需的0.01T的磁场强度的变化量。
(2)用SS495霍尔片检测信号,静态时输出低电平,动态时输出高电平。
(3)uA741构成电流并联正反馈放大电路。
(4)控制执行用单向硅管2N1596,Ie=1A,U≥400V(5)电源可变换器用交流电桥,静态时,它输出整流后的直流电位霍尔电路供电;动态时,它与可控硅作用,使电路导通。
2、设计原理图图3 原理图从上述电路图(图3)以及前面的论述中我们可以得出:霍尔接近开关有五部分构成。
下面我们会一一作解释3、原理图解析A、稳压电路稳压电路的选择我们有2种可选元件稳压管、W7800系列三端稳压器、但是考虑到W7800系列的稳压范围是小电压、小电流,(像W78L05稳压为5V、0.1A)。
如果我们要得到大电压输出还要加上复杂的扩压电路。
稳压管如下图(图4、图5)图4 W7800 图5 稳压二极管根据《模拟电子技术》对稳压二极管的介绍,我们可得U 1=(2-3)U0Rmax = lm ax zm in z1m in I I U U +-Rmin = lmin zmin z1max I I U U +-我们要驱动220V60w 的白炽灯,其参数为:电压 220V电流 0.2727A功率 60w电阻807欧姆所以稳压管参数设置如下:U 1=400V限流电阻R 1max =888欧所以取R 1为800ΩB 、信号采集我们用霍尔片探测磁信号的变化再通过斯密特出发其处理后获得高低电平。
霍尔元件电路图如图6前半部分所示图6信号采集电路在信号采集的过程中,最重要的就是斯密特触发器的选择,表1是常用TTL集成施密特触发器的参数考虑到我们的能耗性以及电路的实际要求,我们用74LS14。
表1 TTL集成施密特触发器参数实际应用中,由霍尔效应原理可得U=d BI K **实际中取B为0.03T,I=220uA,K=6.7*10-3经过计算,选用74LS14霍尔片。
要使霍尔元件输出1.6V的电压,参考下表我就要选用上海寅传自动化科技有限公司生产的SS4905霍尔片。
参数为:供电电压(Vs)5V工作温度范围(Working Temp)-40~150℃输出电流(Is)0~6mA输出类型(Output): 电压输出0.8-1.6V。