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线性霍尔开关在太阳能磁悬浮演示仪中的应用

返回列表 来源:华芯霍尔元件 浏览:0 发布日期:2020-07-02 08:13:23【

近年来随着电子技术、控制工程信号处理元器件、电磁理论以及新型电磁材料的发展磁悬浮技术得到了迅速发展磁悬浮由于无接触的特点不仅可以避免物体之间的摩擦和磨损延长设备使用寿命还可以改善设备运行条件因此在航空航天、精密仪器制造等各领域有着广阔的发展前景。

线性霍尔开关的原理

线性霍尔开关是根据霍尔效应原理制成的。线性霍尔开关外形和电路原理如图1所示。它由稳压器、霍尔电势发生器和信号放大器组成。以图2电路连接进行检测时若永磁体N极靠近霍尔开关传感器探测的磁感应强度增大输出端电压将增大;反之如果N极远离传感器则输出端电压将减小。

装置和控制方法

磁悬浮演示实验仪结构如图3所示,它是将线性霍尔开关固定在电磁铁的下端用来探测其与悬浮物体的距离并利用控制电路根据传感器输出的位移信号调整电磁铁的控制电流以达到控制电磁铁磁性的目的。通过调节电磁铁内铁芯的高度可以改变电压恒定时电磁铁的磁性从而实现悬浮物体质量的可调节效果。电压显示电路可以实时显示电磁铁电压用于定量演示电磁铁磁性在悬浮过程中随悬浮物位置变化的自动调整。演示时先调整铁芯高度并打开电源开关再将悬浮物体托举到离传感器约20 mm的位置轻轻放手便可实现磁悬浮现象。

3电路组成

太阳能供电系统

通过太阳能光伏电池发出的直流电驱动系统,并以蓄电池作为积蓄太阳能发电板的剩余电力的设备。该电路由太阳能电池、太阳能控制器、蓄电池和DC - DC转换器等组成。太阳能控制器可以控制蓄电池对太阳能的采集和储存的工作状态,并对蓄电池起到保护作用。

主控制电路

线性霍尔开关在5V的稳定电压下工作时其输出端电压正比于探测到的悬浮物上端磁铁的磁感应强度。当霍尔开关与悬浮物体的距离增大时其输出端电压减小反之增大。电位器输出电压加在运算放大器正向输入端上比较器对正向电压与反向电压比较后运算放大器对场效应管1F9530进行控制进而控制电磁铁的磁性[4]。线性霍尔开关检测到不同的位移信号时其输出端电压不同,电路通过控制电磁铁磁性使悬浮物稳定在距离传感器20 mm的位置进而实现磁悬浮现象。主控制电路如图5所示。

 

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