接近式霍爾傳感器實驗

一、實驗目的

1、掌握開關型集成霍爾傳感器及其轉換電路的工作原理。

2、了解利用開關型集成霍爾傳感器制作接近開關的方法。

二、實驗所用單元

霍爾式傳感器轉換電路板、霍爾電路配套磁鋼和鐵片（實驗二十二中的渦流載體）、直流穩壓電源、數字電壓表、位移臺架。

三、實驗原理及電路

1、實驗電路如圖19-1所示。電路主要由三部分組成，第一部分是霍爾集成電路，第二部分是觸發器，第三部分是兩個非門。當發光二極管亮時，表示有輸出信號。

圖19-1 霍爾傳感器實驗原理圖

2、對于普通的霍爾接近開關，當磁體靠近時輸出狀態翻轉，磁體離開后狀態立即復原。而對于鎖存開關，因為增加了數據鎖存器，輸出狀態可以保持，直到有復位信號或磁體再次觸發接近開關，開關的狀態才會恢復。

四、實驗步驟

1、按照圖19-1接線。

2、普通接近開關實驗

(1) 將S₁斷開，霍爾集成電路、R1與VD₁構成普通接近開關，用磁鋼的S極接近霍爾集成電路的有字面，VD₁亮，磁鋼遠離有字面，VD₁滅。

如果用磁鋼的N極去觸發霍爾集成電路，VD₁不亮，說明霍爾集成電路要求磁路系統有方向性。

(2) 將磁鋼吸附于裝在測微器測桿頂端的鐵片上，S面向下，正對霍爾集成電路。下旋測微器，使磁鋼慢慢接近霍爾電路，當VD₁亮時，讀出測微器數值X和輸出電壓U_O，填入下表中；然后再上旋測微器，使磁鋼慢慢遠離霍爾電路，直到VD₁滅，再讀出此時的X和U_O，填入下表中，共測5組，分析傳感器的復現性。

表 19-1

3、鎖存式接近開關實驗

將S₁接通，S₂斷開（S₂用于提供復位信號），整個系統即構成鎖存開關。先將S₂接通，再斷開，使觸發器復位，用磁鋼接近霍爾電路，觀察VD₁和VD₂的亮滅情況，再使磁鋼離開霍爾電路，觀察VD₁和VD₂的亮滅情況，了解鎖存開關是怎樣鎖住狀態的。

五、實驗報告

1、對于霍爾集成電路，是磁鋼接近時觸發還是遠離時觸發？

2、根據表19-1中的一組數據，畫出霍爾集成電路的輸入/輸出特性曲線，并說明這種曲線表示了開關型霍爾傳感器的什么特性，該特性具有什么優點？

3、鎖存開關與普通接近開關相比有什么優缺點？