系 別: 自動化 專業:
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合作者:
實驗時間: 年 月 日 (上午、下午、晚上)
一、實驗目的
1、 瞭解霍爾開關集成傳感器的工作原理和應用。
2、 掌握LabVIEW進行實驗分析的方法。
二、實驗儀器和設備
3、 實驗電路板;
4、 電機組件;
5、 霍爾開關傳感器CS3020;
6、 4.7KΩ電阻;
7、 跳線若干。
8、 計算機、LabVIEW軟件系統及其相應腳本;
9、 DRLAB快速可重組綜合實驗台。
三、實驗基本原理
圖5-1是霍爾開關集成傳感器的內部結構框圖。當有磁場作用在傳感器上時,根據霍爾效應原理,霍爾元件輸出霍爾電壓Vh,該電壓經放大器放大後,送至施密特整形電路。當放大後的Vh電壓大於“開啟”閥值時,施密特整形電路翻轉,輸出高電平,使輸出三極管導通。當磁場減弱時,霍爾元件輸出的Vh電壓很小,施密特整形電路再次翻轉,輸出低電平,輸出三極管關閉。這樣,一次磁場強度的變化,就使傳感器完成一次開關動作。
當被測電機飛輪上裝有N只磁性體時,飛輪每轉一週磁場就變化N次,霍爾傳感器輸出的電平也變化N次,通過計算即可知道電機的轉速。
圖5-1 霍爾開關集成傳感器的內部結構框圖
四、實驗步驟
1、 確認數據採集儀電源關閉(數據採集儀電源在DRLAB快速可重組綜合實驗台上,按鈕彈起為關閉狀態)。
2、 開啟總電源和直流電源,開啟數據採集儀電源。
3、 在桌面上運行LabVIEW主程序圖標
圖5-2 LabVIEW工作界面
4、
圖5-3 選擇腳本
5、 打開腳本後,在計算機中實驗環境如圖5-4所示。
圖5-4 虛擬儀器的實驗環境
6、 連接實驗箱電源線:將實驗箱的三芯電源線插接到綜合實驗台上。
7、 連接實驗箱信號線:將信號線的一端連接到擴展模塊某一**(本實驗接到**3),另一端連接到電路板的輸出上(OUT1或OUT2均可)。
8、 原理圖如圖5-5所示,在傳感器實驗電路板上搭建好電路,電路圖如圖5-6所示,管腳説明如圖5-7所示。
圖5-5 霍爾開關傳感器測速實驗原理圖
9、 安裝好電機,調整霍爾傳感器同電機飛輪的相對位置,使傳感器正面同磁體的距離
10、 依次打開實驗箱電源開關、電路板電源開關和電機飛輪開關。
11、 在腳本界面中,點擊連續運行按鈕
圖5-6 霍爾開關傳感器測速實驗電路圖
圖5-7 管腳説明
圖5-8 第一次實驗運行情況
12、 通過改變可調電阻大小改變電機轉速,再次觀察實驗運行情況。如圖5-9所示。此時飛輪轉速為37轉/分。
圖5-9 第二次實驗運行情況
五、實驗注意事項
實驗中搭建電路時確保霍爾傳感器的三個引腳連接正確,將霍爾傳感器較窄的一面對準飛輪上的磁體,並使兩者之間距離保持在大約
六、實驗結果分析
通過改變可調電阻大小改變電機轉速,較理想電機轉速範圍:10轉/分~50轉/分。