实验十九 开关式霍尔传感器测转速实验

实验九霍尔转速传感器测速实验一、实验目的了解霍尔转速传感器的应用。

二、基本原理根据霍尔效应表达示U H=K H IB，当K H I不变时，在转速圆盘上装上N只磁性体，并在磁钢上方安装一霍尔元件。

圆盘每转一周，表面的磁场B从无到有就变化N次，霍尔电势也相应变化N次。

此电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转体的转速。

三、需用器件与单元霍尔转速传感器、转速测量控制仪。

四、实验步骤1、根据图9-1，将霍尔转速传感器装于转动源的传感器调节支架上，探头对准转盘内的磁钢。

图9-1 霍尔转速传感器安装示意图2、将+15V直流电源加于霍尔转速器的电源输入端，红（+）、绿（ ），不要接错。

3、将霍尔传感器输出端（黄线）接示波器或者频率计。

4、调节电动转速电位器使转速变化，用示波器观察波形的变化（特别注意脉宽的变化），或用频率计观察输出频率的变化。

五、实验结果分析与处理1、记录频率计六组输出频率数值如下：由以上数据可得：最快转速对应的频率f1=152.83Hz，最慢转速对应频率f6=20.1Hz。

随着转速的减小，脉宽T1逐渐变大，但占空比基本保持不变，而且速度不能无限减小。

六、思考题1、利用霍尔元件测转速，在测量上是否有所限制？答：有，测量速度不能过慢，因为磁感应强度发生变化的周期过长，大于读取脉冲信号的电路的工作周期，就会导致计数错误。

2、本实验装置上用了二只磁钢，能否只用一只磁钢？答：如果霍尔是单极的，可以只用一只磁钢，但可靠性和精度会差一些；如果霍尔是双极的，那么必须要有一组分别为n/s极的磁钢去开启关断它，那么至少要两只磁钢。

1。

霍尔传感器测转速报告一、引言转速测量是许多工业应用中的重要环节，可以用于监控机械设备的状态、调整设备的运行参数以及判断设备是否正常工作。

为了实现转速测量，人们通常使用霍尔传感器这样的设备。

本文将介绍霍尔传感器的原理、测量转速的方法以及该方法的优势。

二、霍尔传感器的原理霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器，通过测量磁场的变化来感知物体的位置、运动或者其他相关信息。

其工作原理如下：1.当电流通过霍尔元件时，会产生一个与电流方向垂直的磁场。

2.当磁场通过霍尔元件时，会在其两端产生电势差。

3.电势差的大小与磁场的强度成正比，可以被测量。

三、转速测量方法基于霍尔传感器的转速测量方法如下：1.将霍尔传感器安装在待测转动物体的表面上，使其与物体的运动轨迹保持一定的距离。

2.通过霍尔传感器采集到的电势差数据，可以计算出物体的转速。

3.可以通过采集连续的电势差数据，求取其平均值，从而提高测量精度。

4.如果转速过高，可以通过减小采样间隔或者使用更高精度的霍尔传感器来提高测量精度。

四、优势与其他传统的转速测量方法相比，基于霍尔传感器的转速测量具有以下优势：1.霍尔传感器可以非接触地测量转速，不会对待测物体产生摩擦和测量误差。

2.霍尔传感器体积小巧、重量轻，易于安装和使用。

3.霍尔传感器的响应速度快，可以实时获取转速数据。

4.霍尔传感器的测量范围广，可以适用于不同转速的测量需求。

五、总结霍尔传感器是一种基于霍尔效应的传感器，可以用于测量转速。

本文介绍了霍尔传感器的工作原理、转速测量方法以及其优势。

相比传统的转速测量方法，基于霍尔传感器的转速测量具有非接触、高精度和快速响应的特点，适用于许多工业应用中的转速监测和控制。

霍尔测速设计实验报告1. 实验目的在本实验中，我们旨在通过利用霍尔传感器对电机的转速进行测量，实现一个基于霍尔传感器的测速装置，并对其性能进行测试和评估。

2. 实验器材和装置- 霍尔传感器x1- 电机x1- Arduino开发板x1- 面包板x1- 连线和其他辅助器材3. 实验原理霍尔传感器是一种能够检测磁场存在和变化的电子元器件，其原理基于霍尔效应。

当通过一个电流在霍尔元件上流动时，如果这个电流和一个垂直磁场共线，那么产生的侧边电势差（Hall电压）与磁场强度成正比。

基于这个原理，我们可以将霍尔传感器放置在旋转的电机附近，通过检测霍尔电压的变化来确定电机的转速。

4. 实验步骤1. 将霍尔传感器连接到Arduino开发板的数字引脚。

2. 将电机与Arduino开发板连接，确保其旋转轴与霍尔传感器附近。

3. 编写Arduino代码，以读取霍尔传感器的数字信号。

4. 设置一定的时间间隔，在每个时间段内读取霍尔传感器的数值，并根据数值变化计算电机的转速。

5. 运行代码，并通过串口监视器输出转速信息。

5. 实验结果在实验中，我们成功地实现了基于霍尔传感器的测速装置。

通过监测霍尔传感器的数字输出，我们能够准确地计算出电机的转速。

表格中列出了不同电压下的电机转速测量结果：电压(V) 转速(rpm)-3.0 1004.5 1506.0 2007.5 2509.0 300我们还绘制了一个转速-电压曲线图，以更直观地展示电机转速与输入电压之间的关系。

根据实验结果，我们可以看出电机的转速与输入电压是呈线性关系的，这也验证了我们所使用的测速装置的准确性和可靠性。

6. 实验总结通过本次实验，我们成功地设计了一个基于霍尔传感器的测速装置，并对其进行了测试和评估。

实验结果表明，我们所设计的装置能够准确地测量电机转速，并与输入电压呈线性关系。

这说明我们所选用的霍尔传感器和测速算法是可行的。

一、实验目的1. 了解霍尔效应原理及其在电量、非电量测量中的应用概况；2. 熟悉霍尔传感器的工作原理及其性能；3. 掌握开关型霍尔传感器测量转速和震动的基本方法；4. 通过实验，验证霍尔传感器在测量中的应用效果。

二、实验原理霍尔效应是指当电流通过一个导体或半导体时，若在导体或半导体两侧施加垂直于电流方向的磁场，则会在导体或半导体内部产生一个垂直于电流方向和磁场方向的电压，即霍尔电压。

根据霍尔效应，可以制作出霍尔传感器，用于测量磁场的强度和方向。

开关型霍尔传感器是一种利用霍尔效应将磁场变化转换为电信号输出的传感器。

当磁场穿过霍尔元件时，会在元件内部产生霍尔电压，该电压经过放大和整形后，输出一个开关信号。

当磁场强度超过设定阈值时，开关信号由低电平变为高电平；当磁场强度低于设定阈值时，开关信号由高电平变为低电平。

三、实验器材1. 开关型霍尔传感器；2. STM32开发板；3. 直流电源；4. 连接电缆；5. 转速实验装置；6. 震动实验装置；7. 示波器；8. 计算机编程软件。

四、实验步骤1. 连接实验器材：将开关型霍尔传感器和STM32开发板通过电缆连接，将直流电源与开发板连接；2. 编写程序：利用STM32开发板的编程软件编写程序，实现显示霍尔传感器测试结果、震动测量和转速测量等功能；3. 转速实验：将霍尔传感器固定在转速实验装置的轴上，当轴转动时，霍尔传感器输出脉冲信号，通过编程软件计算转速；4. 震动实验：将霍尔传感器固定在震动实验装置上，当装置震动时，霍尔传感器输出脉冲信号，通过编程软件计算震动频率；5. 测试与分析：通过示波器观察霍尔传感器的输出信号，分析信号特点，并与理论计算结果进行对比。

五、实验结果与分析1. 转速实验：实验结果显示，霍尔传感器输出的脉冲信号频率与转速实验装置的实际转速基本一致，说明霍尔传感器可以准确测量转速；2. 震动实验：实验结果显示，霍尔传感器输出的脉冲信号频率与震动实验装置的实际震动频率基本一致，说明霍尔传感器可以准确测量震动频率；3. 信号分析：通过示波器观察霍尔传感器的输出信号，发现信号为矩形脉冲，具有较好的稳定性和重复性。

霍尔传感器测电机转速课程设计一、引言在现代自动化控制系统中，电机是最常用的执行元件之一。

而对电机转速的准确测量对于电机控制和系统性能的优化具有重要意义。

本文将围绕着霍尔传感器测电机转速这一主题展开讨论，深入探究其课程设计的相关内容。

二、霍尔传感器测电机转速原理电机的转速测量是自动化控制中的基础问题，而霍尔传感器作为一种常用的位置传感器，在电机转速测量中发挥着重要作用。

霍尔传感器可以通过检测磁场的变化来测量电机转子的位置，进而计算出电机的转速。

在电机转速测量中，霍尔传感器通过测量每个磁极之间的时间间隔来确定电机转子的角度，从而得到转子的角速度。

基于霍尔传感器的电机转速测量方法可以实现高精度和实时性，并且具有较好的抗干扰能力。

在工程应用中被广泛采用。

三、课程设计内容与要求1. 理论分析在课程设计中，首先需要对霍尔传感器测电机转速的原理进行深入的理论分析，包括霍尔传感器的工作原理、电机转速测量方法及其精度、灵敏度等方面的内容。

学生需要了解霍尔传感器和电机之间的工作原理和相互作用，从而为后续的实验设计和数据分析提供理论支持。

2. 实验设计课程设计还需要包括针对霍尔传感器测电机转速的实验设计。

这包括实验装置的搭建、实验步骤的制定以及数据采集和处理的方法。

学生需要通过实际操作，深入理解霍尔传感器测电机转速的原理，并掌握实际实验技能。

3. 数据分析与报告课程设计还需要对实验数据进行分析与综合，撰写实验报告。

学生需要对实验中获得的数据进行分析，验证霍尔传感器测电机转速的准确性和可靠性，并结合理论知识进行综合分析。

实验报告应包括数据处理的具体方法和结果，以及对实验过程和结论的总结性描述。

四、个人观点与理解在我看来，霍尔传感器测电机转速课程设计对于提升学生的实际动手能力和理论知识应用能力具有重要意义。

通过这样的课程设计，学生可以加深对于霍尔传感器原理和电机转速测量方法的理解，并且培养实验数据处理和报告撰写的能力。

这样的课程设计既有助于学生将所学的理论知识应用到实际中，又可以提高他们的实际操作能力和科研创新能力。

霍尔传感器测量电机转速一、背景随着单片机的不断推陈出新，特别是高性价比的单片机的涌现，转速测量控制普遍采用了以单片机为核心的数字化、智能化的系统。

本文介绍了一种由单片机C8051F060作为主控制器，使用霍尔传感器进行测量的直流电机转速测量系统。

二、工作原理1、转速测量原理转速的测量方法很多，根据脉冲计数来实现转速测量的方法主要有M法(测频法)、T法(测周期法)和MPT法(频率周期法)，该系统采用了M法(测频法)。

由于转速是以单位时间内转数来衡量，在变换过程中多数是有规律的重复运动。

根据霍尔效应原理，将一块永久磁钢固定在电机转轴上的转盘边沿，转盘随测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘下方安装一个霍尔器件，转盘随轴旋转时，受磁钢所产生的磁场的影响，霍尔器件输出脉冲信号，其频率和转速成正比。

脉冲信号的周期与电机的转速有以下关系：式中：n为电机转速；P为电机转一圈的脉冲数；T为输出方波信号周期根据式(1)即可计算出直流电机的转速。

霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片，在垂直于平面方向上施加外磁场B，在沿平面方向两端加外电场，则使电子在磁场中运动，结果在器件的2个侧面之间产生霍尔电势。

其大小和外磁场及电流大小成比例。

霍尔开关传感器由于其体积小、无触点、动态特性好、使用寿命长等特点，故在测量转动物体旋转速度领域得到了广泛应用。

在这里选用美国史普拉格公司(SPRA GUE)生产的3000系列霍尔开关传感器3013，它是一种硅单片集成电路，器件的内部含有稳压电路、霍尔电势发生器、放大器、史密特触发器和集电极开路输出电路，具有工作电压范围宽、可靠性高、外电路简单<输出电平可与各种数字电路兼容等特点。

2、转速控制原理直流电机的转速与施加于电机两端的电压大小有关，可以采用C805 1F060片内的D／A转换器DAC0的输出控制直流电机的电压从而控制电机的转速。

在这里采用简单的比例调节器算法(简单的加一、减一法)。

霍尔传感器在转速测量中的应用作者：李红霞来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2014年第10期摘要：本文介绍了霍尔效应的概念、介绍了霍尔元件及特点，霍尔传感器的构成及分类，重点介绍了霍尔传感器测量转速的原理。

通过实验验证，与机械式转速计和闪光测转速法相比，霍尔传感器测量转速的精度较高。

关键词：霍尔传感器转速测量0 引言在置于磁场中的导体或半导体里通入电流，若电流与磁场垂直，则电位差会出现在垂直于磁场、电流的方向，我们将这种现象定义为霍尔效应。

人们用砷化镓、锑化铟、硅、锗等半导体材料制成的元件被命名为霍尔元件。

霍尔元件体积小，构造简单，对磁场敏感，频率响应宽，输出电压变化大，服务年限长，目前被广泛应用于计算机、信息技术、测量和自动化等领域。

1 霍尔元件及特点在半导体薄片两端通以控制电流I，磁感应强度为B级匀强磁场施加在薄片的垂直方向，电势差为UH的霍尔电压会在与电流、磁场垂直的方向出现。

半导体薄片也是霍尔元件。

霍尔电压UH与通入的电流I和磁感应强度B成正比UH=KHIB。

KH表示霍尔元件的灵敏度，表示霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下得到的开路霍尔电压。

对于某一型号的霍尔元件，KH为常数值。

霍尔元件具有尺寸小，输出信号大，输出电阻小等优点，在很多场合，给测试工作带来很多方便。

2 霍尔传感器及分类把霍尔元件、温度补偿电路、放大器及电源等做在一个芯片上然后封装起来就构成了霍尔传感器。

霍尔传感器有线型、开关型之分。

构成二者的基础元件中都有霍尔元件。

其中，开关型霍尔传感器的一个特殊形式是锁键型霍尔传感器。

用于交直流电流和电压测量的线性霍尔传感器可分为开环式和闭环式两种。

闭环式霍尔传感器还有一种名称，叫做“零磁通霍尔传感器”。

线型霍尔传感器与开关型霍尔传感器的组成元件见表1。

表1■3 开关型霍尔传感器如图1所示，其中Bop为工作点“开”的磁感应强度，Brp为释放点“关”的磁感应强度。

当外加磁感应强度大于动作点Bop时，传感器输出低电平；当磁感应强度小于动作点Bop时，传感器输出电平为恒定值；当磁感应强度降至释放点BrP时，传感器由低电平跃变为高电平。