傳感器仿真實(shí)驗(yàn),鋼珠計(jì)數(shù)器

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師：熊剛傳感器仿真實(shí)驗(yàn)——鋼珠計(jì)數(shù)器第二組小組成員霍爾計(jì)數(shù)器的應(yīng)用背景

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造和電子產(chǎn)品的應(yīng)用已經(jīng)蓬勃發(fā)展，我國各行各業(yè)都經(jīng)歷著深刻的變革。工業(yè)生產(chǎn)過程現(xiàn)代化面臨的第一個(gè)問題是必須采用各種傳感器來檢測、監(jiān)視和控制各種靜態(tài)、動(dòng)態(tài)參數(shù)，使設(shè)備或系統(tǒng)能正常運(yùn)行并處于最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率、高質(zhì)量；因此，為了適應(yīng)社會的進(jìn)步提高工作效率、確保質(zhì)量、簡單實(shí)用我們組準(zhǔn)備用霍爾式傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)技術(shù)電路。小組任務(wù)分配管利鵬：課題研究背景、小組任務(wù)分配常凱、趙海平：查找資料管利鵬、董忠：畫PCB圖和焊接劉苗：制作PPT與講演楊凱峰：問題的發(fā)現(xiàn)方案設(shè)計(jì)與討論霍爾效應(yīng)與霍爾元件霍爾計(jì)數(shù)裝置的原理圖及分析各元件介紹仿真與實(shí)物圖總結(jié)霍爾效應(yīng)霍爾效應(yīng)是電磁效應(yīng)的一種，這一現(xiàn)象是美國物理學(xué)家霍爾（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金屬的導(dǎo)電機(jī)制時(shí)發(fā)現(xiàn)的。當(dāng)電流垂直于外磁場通過導(dǎo)體時(shí)，在導(dǎo)體的垂直于磁場和電流方向的兩個(gè)端面之間會出現(xiàn)電勢差，這一現(xiàn)象就是霍爾效應(yīng)。這個(gè)電勢差也被稱為霍爾電勢差霍爾元件霍爾元件是應(yīng)用霍爾效應(yīng)的半導(dǎo)體。一般用于電機(jī)中測定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,如錄象機(jī)的磁鼓,電腦中的散熱風(fēng)扇等;是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器,已發(fā)展成一個(gè)品種多樣的磁傳感器產(chǎn)品族，并已得到廣泛的應(yīng)用

霍爾元件的幾種類型霍爾計(jì)數(shù)器的原理圖霍爾計(jì)數(shù)裝置霍爾集成元件是將霍爾元件和放大器等集成在一塊芯片上。它由霍爾元件、放大器、電壓調(diào)整電路、電流放大輸出電路、失調(diào)調(diào)整及線性調(diào)整電路等幾部分組成。它的特點(diǎn)是輸出電壓在一定范圍內(nèi)與磁感應(yīng)強(qiáng)度成線性關(guān)系。接線圖PCB圖接線板線路圖元件的介紹1.霍爾開關(guān)傳感器SL3061是具有較高靈敏度的集成霍爾元件，能感受到很小的磁場變化，因而可對金屬零件進(jìn)行計(jì)數(shù)檢測。2.74LS90計(jì)數(shù)器是二、五、十進(jìn)制一步計(jì)數(shù)器。一步計(jì)數(shù)器如果設(shè)定初態(tài)，在每個(gè)脈沖的作用下是按順序變化的（態(tài)序）。二進(jìn)制計(jì)數(shù)器的每一狀態(tài)相當(dāng)一最小項(xiàng)，當(dāng)最后一個(gè)脈沖到來后，電路返會原狀態(tài)。3.74LS47譯碼器是輸出低電平有效的七段字形譯碼器，它在這里與計(jì)數(shù)器配合使用。右圖為74LS90計(jì)數(shù)器左圖74LS47譯碼器使用霍爾元件的注意事項(xiàng)1.控制電流霍爾元件可以采用直流控制也可采用交流控制。使用時(shí)根據(jù)不同的要求采用不同的電路連接法。當(dāng)I為直流、B為直流磁場時(shí)，則U為直流信號。當(dāng)I為直流、B為交變磁場，或I為交變電流、B為直流磁場時(shí)，則U為交變信號。2.散熱霍爾元件工作時(shí)必須有良好的散熱條件，以降低溫升，特別是希望選用較大的控制電流時(shí)更應(yīng)該重視散熱。工作原理當(dāng)鋼球滾過霍爾傳感器位置時(shí)，傳感器輸出一個(gè)峰值為20mv的脈沖電壓，該電壓經(jīng)過運(yùn)算放大器A（LM538）放大后半導(dǎo)體三極管VT2N5812，使之完成導(dǎo)通截止過程。把計(jì)數(shù)器接于2N5812輸出端接計(jì)數(shù)器（74LS90）進(jìn)行計(jì)數(shù)，再將計(jì)數(shù)器接譯碼器（74LS47）進(jìn)行編譯，最后由顯示器顯示監(jiān)測數(shù)值，這樣計(jì)數(shù)就形成了。仿真模擬圖實(shí)踐總結(jié)通過近一個(gè)月的傳感器實(shí)踐，讓我們對傳感器的認(rèn)知更進(jìn)一步。自己動(dòng)手的過程讓我們對它的