一、实验目的
1、掌握开关型集成霍尔传感器及其转换电路的工作原理。
2、了解利用开关型集成霍尔传感器制作接近开关的方法。
二、实验所用单元
霍尔式传感器转换电路板、霍尔电路配套磁钢和铁片(实验二十二中的涡流载体)、直流稳压电源、数字电压表、位移台架。
三、实验原理及电路
1、实验电路如图19-1所示。电路主要由三部分组成,第一部分是霍尔集成电路,第二部分是触发器,第三部分是两个非门。当发光二极管亮时,表示有输出信号。
图19-1 霍尔传感器实验原理图
2、对于普通的霍尔接近开关,当磁体靠近时输出状态翻转,磁体离开后状态立即复原。而对于锁存开关,因为增加了数据锁存器,输出状态可以保持,直到有复位信号或磁体再次触发接近开关,开关的状态才会恢复。
四、实验步骤
1、按照图19-1接线。
2、普通接近开关实验
(1) 将S1断开,霍尔集成电路、R1与VD1构成普通接近开关,用磁钢的S极接近霍尔集成电路的有字面,VD1亮,磁钢远离有字面,VD1灭。
如果用磁钢的N极去触发霍尔集成电路,VD1不亮,说明霍尔集成电路要求磁路系统有方向性。
(2) 将磁钢吸附于装在测微器测杆顶端的铁片上,S面向下,正对霍尔集成电路。下旋测微器,使磁钢慢慢接近霍尔电路,当VD1亮时,读出测微器数值X和输出电压UO,填入下表中;然后再上旋测微器,使磁钢慢慢远离霍尔电路,直到VD1灭,再读出此时的X和UO,填入下表中,共测5组,分析传感器的复现性。
表 19-1
VD1 | 亮 | 灭 | 亮 | 灭 | 亮 | 灭 | 亮 | 灭 | 亮 | 灭 |
X(mm) | ||||||||||
UO(V) |
将S1接通,S2断开(S2用于提供复位信号),整个系统即构成锁存开关。先将S2接通,再断开,使触发器复位,用磁钢接近霍尔电路,观察VD1和VD2的亮灭情况,再使磁钢离开霍尔电路,观察VD1和VD2的亮灭情况,了解锁存开关是怎样锁住状态的。
五、实验报告
1、对于霍尔集成电路,是磁钢接近时触发还是远离时触发?
2、根据表19-1中的一组数据,画出霍尔集成电路的输入/输出特性曲线,并说明这种曲线表示了开关型霍尔传感器的什么特性,该特性具有什么优点?
3、锁存开关与普通接近开关相比有什么优缺点?