霍尔传感器综合测试实验

浙江工业大学之江学院

实验报告

课程名称：开放性试验

系别：机电工程

专业：测控仪器与仪表

班级：测控1101班

学号：201120070706

学生姓名：何紫腾

2015年1 月19日

霍尔传感器综合测试实验

一、实验目的

1．了解霍尔式传感器原理与应用

2．了解直流激励时霍尔式传感器的特性

3．了解霍尔转速传感器的应用

二、实验设备与元器件

霍尔传感器实验模板、霍尔传感器、直流源、测微头、数显单元、相敏检波、移相、滤波模板、双线示波器、直流源＋5V、转动源2－24V、转动源单元、数显单元的转速显示部分

三、实验内容与步骤

1．直流激励时线性霍尔传感器的位移特性实验

（1）实验原理

根据霍尔效应，霍尔电势UH＝KHIB，当霍尔元件处在梯度磁场中运动时，它就可以进行位移测量。

（2）实验步骤

1）将霍尔传感器按图22-1安装。霍尔传感器与实验模板的连接按图22-2进行。1、3为电源±4V，2、4为输出。

2）开启电源，调节测微头使霍尔片在磁钢中间位置再调节R W1使数显表指示为零。

图22-1 霍尔传感器安装示意图

图22-2 霍尔传感器位移――直流激励实验接线图

3）微头向轴向方向推进，每转动0.5mm记下一个读数，直到读数近似不

变，将读数填入表。

2. 霍尔测速实验

（1）实验原理

利用霍尔效应表达式：U H＝K H IB，当被测圆盘上装上N只磁性体时，圆盘每转一周磁场就变化N次。每转一周霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大、整形和计数电路就可以测量被测旋转物的转速。

（2）实验步骤

1）根据图22-4，将霍尔转速传感器装于传感器支架上，探头对准反射面内的磁钢。

图22-4 霍尔、光电、磁电转速传感顺安装示意图

2）将5V直流源加于霍尔转速传感器的电源端（1号接线端）。

3）将霍尔转速传感器输出端（2号接线端）插入数显单元Fin端，3号接线端接地。

4）将转速调节中的＋2V－24V转速电源接入三源板的转动电源插孔中。

5）将数显单元上的开关拨到转速档。

6）调节转速调节电压使转动速度变化。观察数显表转速显示的变化。

四、实验数据记录、处理及分析

1．直流激励时线性霍尔传感器的位移特性实验

上移：

位移

x(mm)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

电压Uo(mv) 0 1.9

1

3.8

4

5.8

1

7.7

3

9.5

3

11.0

1

12.1

8

12.9

9

13.4

6

S=3.11m/V

下移：

位移x(mm) 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

电压Uo(mv) 13.

46

13.

41

13.

08

12.

21

10.

96

9.2

8

7.1

8

4.9 2.6 0.29

S=3.11m/V

2. 霍尔测速实验

电压(V) +4V +6V +8V +10V +12V +16V +20V +24V 转速

45 91 135 180 230 310 361 435 (rpm)

五、实验心得

本次的实验让我学习到了很多新的知识，并在实践中感受了霍尔式传感器原

理与应用，体会了课本知识与实际操作中的出入。在实验过程中也出现了许多特

殊状况，如测微仪很难固定，测量距离容易因人为原因产生偏差；测量距离小是，

电压十分不稳定。这些问题都给我在实验操作中带来了很大的困扰，但最后一一

克服，所以可以说这次实验是对我动手能力的进一步提高，让我对今后操作这一

类精密测量仪器时更加有自信，同时通过最后的实验结果让我了解了在直流激励

时霍尔传感器的位移特性具有线性关系，由自己亲手实践得出就结论印象更加深刻，相信自己在今后的学习生活中都会牢记这一特性。