接近式霍尔传感器实验

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U_O，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U_O，填入下表中，共测5组，分析传感器的复现性。

表 19-1

3、锁存式接近开关实验

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？