Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки
ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Промышленная электроника»
ОТЧЕТ
О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №4
Датчики Холла
Преподаватель Глибин Е.С.
Студент группы ЭЛБ-1201 Танких А.С.
Группа ЭЛб-1201
Тольятти 2013
1 Цель работы
Цель работы заключается в изучении принципов работы датчиков магнитного поля, знакомстве с основными типами датчиков и экспериментальном снятии их основных характеристик.
2 Программа работы
2.1 Ознакомиться с теоретическим материалом по теме работы.
2.2 Измерить зависимость выходного напряжения аналогового датчика Холла от тока катушки индуктивности, используя микроконтроллер со встроенным АЦП.
2.3 Рассчитать зависимость магнитной индукции от тока катушки индуктивности.
2.4 Снять релейную характеристику цифрового датчика Холла.
2.5 Оформить и защитить отчет.
3 Описание лабораторной установки
Лабораторная установка включает в себя регулируемый источник стабилизированного напряжения с ограничением по току, стенд для изучения аналогового датчика магнитного поля и стенд для изучения цифрового датчика магнитного поля. Каждый стенд включает в себя переключатель для изменения направления тока через катушку индуктивности и разъемы для подключения датчика к микроконтроллеру. Ток катушки регулируется изменением напряжения питания, индикация величины тока осуществляется с помощью дисплея источника.
4 Указания к выполнению работы
К пункту 2.2. Подключите схему питания биполярного транзистора к лабораторному источнику питания, соблюдая полярность. Установите рукоятку тока в среднее положение, а напряжения в крайнее левое (ноль). Переключатель направления установите в левое положение. Подключите аналоговый датчик магнитного поля к микроконтроллеру. Для этого соедините +5 В стенда к Vcc микроконтроллера, 0 В с GND, а информационный вывод к АЦП (разъем An микроконтроллера, где n – произвольное целое число). Включите источник питания. Измерьте зависимость выходного напряжения аналогового датчика Холла от тока катушки индуктивности, используя программу для микроконтроллера. Проведите измерения в 10-12 точках.
К пункту 2.3. Приняв за нулевую точку 2.5В и изменение выходного напряжения за 1.4 мВ / Гс рассчитайте величину магнитной индукции для каждой из измеренных точек.
К пункту 2.4. Составьте программу для определения выходного уровня цифрового датчика. Подключите схему аналогично схеме аналогового датчика. Обратите внимание, что вывод датчика подключается к цифровому входу микроконтроллера.
Задайте режим работы вывода на ввод в функции setup():
pinMode(4, INPUT);
4 – номер цифрового входа микроконтроллера, к которому подключен информационный вывод датчика.
Осуществите чтение состояния входа в функции loop():
uint8_t result;
result = digitalRead(4);
Значение переменной равно LOW, если магнитное поле отсутствует. И HIGH, если магнитная индукция превысит некоторый порог, численное значение которого необходимо определить с помощью результатов работы с аналоговым датчиком.
5 Ход работы
5.1 Подключили схему биполярного транзистора, установили рукоятку тока и напряжения, переключатель направления установили в левое положение, подключили аналоговый датчик к микроконтроллеру. Написали программу для микроконтроллера для измерения зависимости выходного напряжения датчик от тока катушки индуктивности.
void setup()
{
pinMode(13, OUTPUT);
Serial.begin(9600);
{
void loop()
{
double B;
int result;
double voltage;
result = analogRead(A0);
Serial.print(result);
Voltage = result*5.0/1023;
Serial.print(«:»);
Serial.print(voltage, 3);
Serial.print(«:»);
B=(voltage-2.488)/14;
Serial.println(B);
Delay(1000);
}
Рассчитали значение магнитной индукции, используя ток катушки индуктивности и выходного напряжения датчика, рассчитанные значения свели в таблицу 1.
Таблица 1 – Рассчитанные значения магнитной индукции.
|
I, mA |
U, B |
B, Tл |
|
0 |
2.488 |
0 |
|
2 |
2.268 |
-0.01 |
|
4 |
1.911 |
-0.03 |
|
6 |
1.623 |
-0.04 |
|
8 |
1.398 |
-0.06 |
|
10 |
1.119 |
-0.06 |
|
12 |
0.904 |
-0.07 |
|
14 |
0.875 |
-0.08 |
|
16 |
0.860 |
-0.09 |
|
18 |
0.850 |
-0.1 |
Изобразили блок-схему программы на рисунке 1.
Рисунок 1 – Блок-схема программы
5.2 Подключили схему цифрового датчика аналогично аналоговому датчику. Написали программу для цифрового датчика
void setup()
{
pinMode(4, INPUT);
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
uint8_t result;
result = digitalRead(4);
Serial.println(result);
delay(400);
}
Изобразили блок-схему программы на рисунке 2.
Рисунок 2 – Блок-схема программы
6 Вывод
В ходе проделанной работы познакомились с аналоговым и цифровым датчиками Холла.
Познакомились с принципами работы данных датчиков, научились снимать значения их характеристик с помощью микроконтроллера.