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霍尔开关传感器测速实验

时间:2022-03-01 23:53:50
霍尔开关传感器测速实验[本文共987字]

  别:  自动化  专业:   

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座位号: 

 

合作者:  

  实验时间:                (上午、下午、晚上)

一、实验目的

1、   了解霍尔开关集成传感器的工作原理和应用。

2、   掌握LabVIEW进行实验分析的方法。

二、实验仪器和设备

3、   实验电路板;

4、   电机组件;

5、   霍尔开关传感器CS3020

6、   4.7KΩ电阻;

7、   跳线若干。

8、   计算机、LabVIEW软件系统及其相应脚本;

9、   DRLAB快速可重组综合实验台。

三、实验基本原理

5-1是霍尔开关集成传感器的内部结构框图。当有磁场作用在传感器上时,根据霍尔效应原理,霍尔元件输出霍尔电压Vh,该电压经放大器放大后,送至施密特整形电路。当放大后的Vh电压大于“开启”阀值时,施密特整形电路翻转,输出高电平,使输出三极管导通。当磁场减弱时,霍尔元件输出的Vh电压很小,施密特整形电路再次翻转,输出低电平,输出三极管关闭。这样,一次磁场强度的变化,就使传感器完成一次开关动作。

当被测电机飞轮上装有N只磁性体时,飞轮每转一周磁场就变化N次,霍尔传感器输出的电平也变化N次,通过计算即可知道电机的转速。

5-1 霍尔开关集成传感器的内部结构框图

四、实验步骤

1、   确认数据采集仪电源关闭(数据采集仪电源在DRLAB快速可重组综合实验台上,按钮弹起为关闭状态)。

2、   开启总电源和直流电源,开启数据采集仪电源。

3、   在桌面上运行LabVIEW主程序图标 ,或在“开始”程序中运行快捷方式

。进入LabVIEW主界面,如图5-2所示。

5-2   LabVIEW工作界面

4、   点击Browse在实验目录中选择相应脚本文件,具体路径如下:Browse→我的电脑→D盘→DEPUSH→德普施labview脚本→开放传感器实验箱→相应脚本,本实验中,我们选择“开放式传感器--霍尔传感器传输速度测量”。如图5-3所示。

5-3   选择脚本

 

5、   打开脚本后,在计算机中实验环境如图5-4所示。

5-4   虚拟仪器的实验环境

6、    连接实验箱电源线:将实验箱的三芯电源线插接到综合实验台上。

7、    连接实验箱信号线:将信号线的一端连接到扩展模块某一**(本实验接到**3),另一端连接到电路板的输出上(OUT1OUT2均可)。

8、    原理图如图5-5所示,在传感器实验电路板上搭建好电路,电路图如图5-6所示,管脚说明如图5-7所示。

5-5  霍尔开关传感器测速实验原理图

9、   安装好电机,调整霍尔传感器同电机飞轮的相对位置,使传感器正面同磁体的距离5mm左右。

10、 依次打开实验箱电源开关、电路板电源开关和电机飞轮开关。

11、 在脚本界面中,点击连续运行按钮 ,点击开关按钮 。此时,观察第一次实验运行情况,如图5-8。从图中读取飞轮转速;此时飞轮转速为54/分。

 

5-6  霍尔开关传感器测速实验电路图

5-7  管脚说明

5-8  第一次实验运行情况

12、 通过改变可调电阻大小改变电机转速,再次观察实验运行情况。如图5-9所示。此时飞轮转速为37/

5-9  第二次实验运行情况

五、实验注意事项

实验中搭建电路时确保霍尔传感器的三个引脚连接正确,将霍尔传感器较窄的一面对准飞轮上的磁体,并使两者之间距离保持在大约5mm

六、实验结果分析

通过改变可调电阻大小改变电机转速,较理想电机转速范围:10/~50/分。

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