霍爾傳感器位移測量電路的設(shè)計(jì)-預(yù)覽頁
【正文】 ...................................... 11 第六章 總結(jié) .................................................................................................................. 15 2 第一章 虛擬儀器課程設(shè)計(jì)的意義及任務(wù) 課程設(shè)計(jì)的意 義 虛擬儀器是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子測量技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種新 型儀器。成熟的虛擬儀器技術(shù)由三大部分組成：高效的軟件編程環(huán) 境、模塊化儀器和一個(gè)支持模塊化 I/O 集成的開放的硬件構(gòu)架，該課程設(shè)計(jì)的目 的就是，通過一些功能簡單的儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要在這三個(gè)方面上有更深一步的 了解。當(dāng)物體在一對相對的磁鐵中水平運(yùn)動時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，磁場的大小隨位移的變化而發(fā)生線性變化，利用此原理可制成位移測量器。圖像用戶界面等），經(jīng) 過有針對性的開發(fā)測試，使之成為一套相當(dāng)于使用者自己設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)儀器。 簡單的 3 說，虛擬儀器技術(shù)就是用戶自定義的基于 PC 技術(shù)的測試和測量解決方案。 ③ 虛擬儀器的功能、性能、指標(biāo)可有用戶定義。 Labview 是laboratory virtual instrument engineering workbench 的英文縮寫，即實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境，是一種圖形化的編程語言 —— G 語言。 什么是 VI？ 用 labview 開發(fā)出的應(yīng)用程序被稱為 VI(virtual instrument,即虛擬儀器 )。后面板主要由圖標(biāo)、連線和框圖構(gòu)成，這些圖標(biāo)、連線和框圖實(shí)際上是一些常量、變量、函數(shù)、 Vis，正是它們構(gòu)成了 VI 的主體。如果該模板沒有出現(xiàn)，則可以在 Windows 菜單下選擇 Show Tools Palette 命令以顯示該模板。每個(gè)圖標(biāo)代表一類子模板。若功能模板不出現(xiàn)，則可以用 Windows 菜單下的 Show Functions Palette 功能打開它，也可以在流程圖程序窗口的空白處點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵以彈出功能模板。當(dāng)物體在一對相對的磁鐵中水平運(yùn)動時(shí)，在一定的范圍內(nèi)，磁場的大小隨位移的變化而發(fā)生線性變化，利用此原理可制成位移測量器。 所以輸出電壓與位移也存在線性關(guān)系。擬合后的數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 式中 : VH為霍爾元件輸出電壓，單位為 mV； X為被測位移量，單位為 mm。 圖 2 霍爾傳感器模型 圖中 2為激勵電極； 4為霍爾電極 放大電路設(shè)計(jì) 霍爾傳感器的電動勢一般為毫伏量級，因此，實(shí)際使用時(shí)必須加放大電路，此處假的是差分放大電路，如圖 3 所示。 傅里葉分析結(jié)果 直流掃描分析 按圖 3 所示，輸入端接霍爾傳感器模型，對模擬實(shí)際位移量的電壓源 V1 進(jìn)行直流參數(shù)掃描分析。 傳遞函數(shù)分析結(jié)果 參數(shù)掃描分析 滑動變阻器 Rw1 的中心抽頭打在中間位置不變，對電阻 R3 的阻值進(jìn)行參數(shù)分析掃描，分析其大小的變化對電路放大倍數(shù)的影響。用鼠標(biāo)右鍵單擊前面板窗口中的圖標(biāo)窗格，在快捷菜單中選擇 Show Connector，此時(shí)連接窗格為默認(rèn)模式，右鍵點(diǎn)選一種單輸入單輸出的模式，左邊窗格與時(shí)域信號采集器 Input 相關(guān)聯(lián)，右邊窗格與位移顯示相關(guān)聯(lián)。 ②在 LabVIEW 中打開步驟①中所拷貝的 StarterInputInstrument .lvproj 工程，如圖 5。按框圖中的說明，在結(jié)構(gòu)框中右鍵點(diǎn)擊選擇 Select a VI，把在 LabVIEW 完成的子 VI添加在 Update DATA 框中即可。之后選擇重命名，保存為 圖 6 接口部分設(shè)計(jì) 13 ④編譯之前，要對虛擬儀器進(jìn)行基本信息設(shè)置。 ⑤編譯屬性設(shè)置：打開 Build Specifications，右鍵點(diǎn)擊 Source Distribution，選擇屬性設(shè)置，在保存目錄和支持目錄中，都將編譯完成后要生成的庫文件重命名，如 。 霍爾位移測量電路的輸出接設(shè)計(jì)好的顯示模塊，對電路調(diào)零后可得下圖 (a)、(b)的部分結(jié)果，可見設(shè)計(jì)結(jié)果基本符合要求。 (a) 結(jié)果 (b) 結(jié)果
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