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霍尔开关在测量液体压强与密度中的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2020-08-03 08:28:22【

目前,液体内部压强测量的常用方法有斜管压力测量法、超声波测压法、光纤液位测量法甲等。斜管压力测量法在测量压强过于微小变化时现象不明显,并且该方法最后的液面读数会产生较大的误差;超声波测压法对信号处理的电路要求较高,信号采集处理较为复杂,只能分阶段进行,不能实时对压强的变化进行测量;光纤液位测量法设备昂贵,而且受外界影响大,必须在稳定的环境中才能精确测量。

本文采用杠杆对液面高度的变化进行放大,同时利用霍尔开关的霍尔电压在梯度磁场中变化的特点,通过LabView软件对信号进行采集计算分析,对液体压强的微小变化量进行实时测量并显示密度。该测量方法的物理原理巧妙、操作简单、现象明显、测量准确、性价比高,并且能对压强的变化和液体密度进行实时的显示,具有广泛的实际应用前景。

试管盛放待测液体,该试管与注射器相接,当注射器向试管内注射气体时,试管内的气体压强变大,改变试管内液体的压强;压强沿着玻璃管传递到U形管中,U形管中的液体的液面产生高度差,上浮在U形管另一端的浮标由于始终处于漂浮状态,当U形管产生液面高度差时浮标就上升或下降,与浮标连接在一起的杠杆发生转动;在杠杆的另外一端处连接着霍尔开关,并处于正交垂直磁场中。

霍尔开关处于正交垂直磁场的正中间位置时,霍尔开关所在的位置磁场为零,此时霍尔电压为零,杠杆处于平衡位置;当压强变小时,霍尔开关向上位移,霍尔电压将从零向正值开始增加,直到霍尔开关接触到上端的磁铁;当压强变大时,霍尔开关向下位移时,霍尔电压将从零开始向负值增加,直到霍尔开关接触到下端的磁铁。

霍尔电压的变化经数据采集卡进行A/D转换后由计算机的LabView程序采集并进行处理计算,最终显示出压强变化量。由于压强变大或变小使得霍尔电压值有正有负,所以经过处理和计算也很容易得知液体压强变化的确切变化情况。通过拟合关系式可以得出密度测量关系式,从而可实现液体密度测量。

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