霍爾傳感器位移測(cè)量電路的設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 擬儀器的導(dǎo)入，當(dāng)再打開 Multisim 時(shí)，在 LabVIEW儀器下拉菜單下就會(huì)顯示你所設(shè)計(jì)的模塊（ plotterproj），如圖 10。設(shè)計(jì)好的前面板如圖 7 所示。 接口電路的設(shè)計(jì)與編譯 ① 把 Multisim 安裝目錄下SamplingLabVIEWInstrumentsTemplatesInput 文件夾拷貝到另外一個(gè)地方。放大電路的放大倍數(shù)約為 倍，電路輸入阻抗約為20KΩ，輸出阻抗約為 。 V1 可模擬位移，壓控電壓源 V2 模擬霍爾元件 隨位移而變化的輸出電壓 VH。 兩塊相對(duì)的磁鐵間形成磁場(chǎng)，當(dāng)物體在沿垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，在一定的測(cè)量范圍內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度與位移的關(guān)系是近似線性的。該模板上的每一個(gè)頂層圖標(biāo)都表示一個(gè)子模板。 4 圖 12 工具模塊、控制模塊、函數(shù)模塊 （ 1） 工具模板（ Tools Palette） 該模板提供了各種用于創(chuàng)建、修改和調(diào)試 VI 程序的工具。使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時(shí)，可以大大提高工作效率 。 ② 強(qiáng)大的信號(hào)處理功能。它是利用計(jì)算機(jī)的硬件資源（ CPU、存儲(chǔ)器、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)）、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電路（ GPIB、 RS232接口總線、新型的 VXI 接口總線、信號(hào)調(diào)理和轉(zhuǎn)換電路、圖像采集電路、現(xiàn)場(chǎng)總線）以及計(jì)算機(jī)軟件資源（數(shù)據(jù)分析與表達(dá)、過程通信。近幾年，虛擬儀器技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展 勢(shì)也越來越受到重視?；魻杺鞲衅魇抢没魻栃?yīng)實(shí)現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種傳感器。傳統(tǒng)儀器的這些功能度是以硬件（或固體化的軟件）的形式存在的。 ⑤ 虛擬儀器具有開發(fā)周期短、成本低、維護(hù)方便、易于應(yīng)用的特點(diǎn)。前面板是應(yīng)用程序的界面，是人機(jī)交互的窗口，主要由 controls（控制量）和 indicators（顯示量）構(gòu)成。當(dāng)從Windows 菜單下選擇了 Show Help Window 功能后，把工具模板內(nèi)選定的任一種工具光標(biāo)放在流程圖程序的子程序（ Sub VI）或圖標(biāo)上，就會(huì)顯示相應(yīng)的幫助信息?；魻杺鞲衅魇抢没魻栃?yīng)實(shí)現(xiàn)磁電轉(zhuǎn)換的一種傳感器。 HHV K IB? 2 1 . 5 1 0 . 5 0 0 . 5 1 1 . 5 2 1000 500 0 500 1000 1500 X( m m ) V H ( m V ) 6 可見在 ～ 之間，電壓位移關(guān)系近似線性。 交流分析結(jié)果 8 傅里葉分析 電路的輸入端仍然接上面的交流源，對(duì)電路進(jìn)行傅里葉分析。 10 參數(shù)分析掃描結(jié)果 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理 電路調(diào)好后進(jìn)行仿真，可得如表所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 (a)圖標(biāo) (b)連接器 12 圖 5 StarterInputInstrument .lvproj 工程圖 ③打開 Starter Input 的框圖面板，完成接口框圖的設(shè)計(jì)。同時(shí)把輸入端口數(shù)設(shè)為 1，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)電壓輸入；把輸出端口設(shè)為 0，此模塊不需要輸出。由于此次設(shè)計(jì)是個(gè)人獨(dú)立完成，且沒有學(xué)習(xí)過 Labview 的運(yùn)用，因而對(duì) Labview 的 G 語言編程不會(huì)用，期間遇到了不少問題，但是通過上網(wǎng)百度與圖書管借閱的一些書籍，問題慢慢一個(gè)個(gè)都解決了。屬性設(shè)置完成并保存后，再在 Source Distribution 上點(diǎn)擊右鍵，在彈出的菜單中選擇 Build 即可。 程序框圖設(shè)計(jì)好后，要進(jìn)行前面板的設(shè)計(jì)，除了要完成功能外，還要兼顧美觀。完成上述工作后，將設(shè)計(jì)好的 VI保存。 9 直流參數(shù)掃描分析結(jié)果 傳遞函數(shù)分析 將放大電路的輸入端改接一小信號(hào)直流電壓源作為輸入源，然后進(jìn)行傳遞函數(shù)分析，結(jié)果如圖所示。 在 Mulitisim 中霍爾傳感器模型的建立如圖 2 所示，它的測(cè)量范圍是 ～ 。 測(cè)量電路原理與設(shè)計(jì) 模型的建立 霍爾傳感器基于霍爾效應(yīng)，用公式表示如下： 式中 : VH為霍爾電壓； KH為霍爾元件靈敏度； I為控制電流； B為垂直于霍爾元件表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
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