发布时间 : 星期一 文章霍尔传感器法测量简谐振动实验更新完毕开始阅读
工作点释放点IHE-1 集成霍尔传感器与简谐振动实验仪电压调节复位上海上大电子设备有限公司1.弹簧2.砝码盘3.反面镜4.游标卡尺5.卡尺固定螺母6.调节螺母7.砝码和磁钢8.开关霍尔传感器9.水平调节10.锁紧螺丝11.计时电压测量稳压组合仪 思考题：
1.实验中除了可由M1----Y1图线判断弹簧的弹性回复力与弹簧偏离平衡位置的位移成线性
关系外，还可以由什么来判断这一关系? 2.集成霍尔开关有哪些主要特性参数?怎样测量这些特性参数? 3.集成霍尔开关测量周期或转速有何优点?你是否可以举些例子说明集成霍尔开关的应用。 附录： 1.A44E集成霍尔开关 实验中用于测量的A44E集成霍尔开关，磁钢用直径D=6.004mm，长度为L=3.032mm的钕铁硼磁钢。电源用直流，霍尔开关输出由四位半直流数字电压表测量，磁感应强度B用95A型集成霍尔元件测量。 图6中，(a)为集成霍尔传感器外形图。测量时(1)和(2)两端加直流+12V，在输出端(3)与电流(10之间接一个2K 的负载电阻，如图(b)所示。 (1)输出特性传感器主要特性是它的输出特性，即输入磁感应强度B与输出电压V0之间的关系。测量所得数据见表1。 表1 工作电压Vcc =12v 参数 符 号 测量数据 单 名称 “工作点” Bop “释放点” Brp 磁滞 BH 最小 15.2 11.7 3.5 典型 16.9 13.2 3.7 最大 18.5 13.5 5.0 位 mT mT mT 从表1 中数据可见，A44E 集成霍尔开关是单稳态型。由测量数据作出的特性曲线如图2所示。 (2)磁输入特性
传感器的磁输入基本有三种情况:单极磁场，双极磁场和交变磁场。A44E集成霍尔开关的磁输入为单极磁场，即施加磁场的方式是改变磁铁和集成霍尔开关之间的距离。测量时，将磁铁固定，移动集成霍尔开关，且使移动方向在磁铁与霍尔开关的轴心线方向上。实验中显示，当磁铁和霍尔开关移近到一定位置，霍尔开关接通，二者移开一定距离后，霍尔开关断开。若以两者之间的距为r，则测得R=4mm时，霍尔开关导通，此时B=16.9mT，而r=5mm时，霍尔开关断开，测得B=13.2mT。可见导通点与释放点间距离值为1mm，这是用直径只有D=4.0mm钕铁硼强磁材料做成磁铁测量的结果，其它形状和大小磁铁的测量结果略有不同。 2. 95A 型集成霍尔元件
95A 型集成霍尔元件的内部结构如图7所示。左端为一霍尔传感器，中间连接了一个放大器，右端方框表示
V薄膜电阻组成的剩余电压补偿器。95A型集成霍尔元件测量时输出信号大，不必考虑剩余电压的响，?与V?间的电压为5V左右，0和V?两端即为输出电压。在磁感应强度为零时，调节电流电压，使输出电压为2.500V，在此标准状态下，它的输出电压U与磁感应强度B关系如图8所示 该关系可用公式表示: B=(U-2.500)/K (1) 式中，U为集成霍尔传感器输出电压，K为该集成霍尔传感器的灵敏度。 如果外接一个2.500V辅助直流电源，使磁感应强度为OT时，输出信号U1为0，那么集成霍尔传感器输出电压U1与磁感应强度B的关系为: B=U1/K (2) 95A集成霍尔线性传感器参数如下表 供电电压(VDC) 供电电流@25℃(mA) 输出类型 输出电流(mA) 典型电流源 最小电流源 最小电流沉 最小电流沉 Typ Max Vs>4.5V Vs>4.5V Vs>4.5V 4.5-10.5 7.0 8.7 比率变化 1.5 1.0 0.6 1.0 Gauss:-670-+670(-67-+67mT) Gauss:-600-+600(-60-+60mT) 0.2-(VS-0.2) 0.4-(VS-0.4) 2.500±0.075 3.125±0.125 -1.0% -1.5% ±0.06% +0.02%±0.03% Vs>5.0V Typ. 磁场范围 Min. Typ. 输出电压范围 Min. 零点电压（输出@0高斯，伏） 灵敏度（mV/G） Typ. 线性误差（％量程） Min. 零点飘移（％／℃） 灵敏度飘移（％／℃） >25℃ Max