一、實驗?zāi)康?br /> 1、掌握開關(guān)型集成霍爾傳感器及其轉(zhuǎn)換電路的工作原理。
2、了解利用開關(guān)型集成霍爾傳感器制作接近開關(guān)的方法。
二、實驗所用單元
霍爾式傳感器轉(zhuǎn)換電路板、霍爾電路配套磁鋼和鐵片(實驗二十二中的渦流載體)、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、位移臺架。
三、實驗原理及電路
1、實驗電路如圖19-1所示。電路主要由三部分組成,第一部分是霍爾集成電路,第二部分是觸發(fā)器,第三部分是兩個非門。當(dāng)發(fā)光二極管亮?xí)r,表示有輸出信號。
圖19-1 霍爾傳感器實驗原理圖
2、對于普通的霍爾接近開關(guān),當(dāng)磁體靠近時輸出狀態(tài)翻轉(zhuǎn),磁體離開后狀態(tài)立即復(fù)原。而對于鎖存開關(guān),因為增加了數(shù)據(jù)鎖存器,輸出狀態(tài)可以保持,直到有復(fù)位信號或磁體再次觸發(fā)接近開關(guān),開關(guān)的狀態(tài)才會恢復(fù)。
四、實驗步驟
1、按照圖19-1接線。
2、普通接近開關(guān)實驗
(1) 將S1斷開,霍爾集成電路、R1與VD1構(gòu)成普通接近開關(guān),用磁鋼的S極接近霍爾集成電路的有字面,VD1亮,磁鋼遠(yuǎn)離有字面,VD1滅。
如果用磁鋼的N極去觸發(fā)霍爾集成電路,VD1不亮,說明霍爾集成電路要求磁路系統(tǒng)有方向性。
(2) 將磁鋼吸附于裝在測微器測桿頂端的鐵片上,S面向下,正對霍爾集成電路。下旋測微器,使磁鋼慢慢接近霍爾電路,當(dāng)VD1亮?xí)r,讀出測微器數(shù)值X和輸出電壓UO,填入下表中;然后再上旋測微器,使磁鋼慢慢遠(yuǎn)離霍爾電路,直到VD1滅,再讀出此時的X和UO,填入下表中,共測5組,分析傳感器的復(fù)現(xiàn)性。
表 19-1
VD1 | 亮 | 滅 | 亮 | 滅 | 亮 | 滅 | 亮 | 滅 | 亮 | 滅 |
X(mm) | ||||||||||
UO(V) |
將S1接通,S2斷開(S2用于提供復(fù)位信號),整個系統(tǒng)即構(gòu)成鎖存開關(guān)。先將S2接通,再斷開,使觸發(fā)器復(fù)位,用磁鋼接近霍爾電路,觀察VD1和VD2的亮滅情況,再使磁鋼離開霍爾電路,觀察VD1和VD2的亮滅情況,了解鎖存開關(guān)是怎樣鎖住狀態(tài)的。
五、實驗報告
1、對于霍爾集成電路,是磁鋼接近時觸發(fā)還是遠(yuǎn)離時觸發(fā)?
2、根據(jù)表19-1中的一組數(shù)據(jù),畫出霍爾集成電路的輸入/輸出特性曲線,并說明這種曲線表示了開關(guān)型霍爾傳感器的什么特性,該特性具有什么優(yōu)點?
3、鎖存開關(guān)與普通接近開關(guān)相比有什么優(yōu)缺點?