首页 > 环境 > > 内容页

学子专区—ADALM2000实验:磁性接近传感器

2023-08-28 15:17:52 ADI

目标


【资料图】

本次实验的目标是利用磁场生成和检测原理去构建简单的接近检测器,并观察检测器输出电压是如何随着电磁体越来越靠近传感器而增加的。

背景知识

简单的接近传感器可检测物体对象之间的距离,可用于多种应用,从简单的门窗开关检测到复杂的高精度绝对位置检测器,应用广泛。接近传感器可采用多种方式设计,其中一种涉及检测磁体(通常为永磁体,但也可能是电磁体)产生的磁场强度。在本次实验中,我们使用铁氧体磁芯螺线管产生磁场。螺线管是一种以圆柱形方式缠绕着磁芯(通常用于制造具有特定电感值的电感)或电磁体的线圈。

ADALP2000模拟部件套件中的100 μH电感用于产生足够强的磁场,并且能够被该套件中集成的AD22151磁场传感器检测到。AD22151是一款线性磁场传感器,其输出电压与垂直施加于封装上表面的磁场成比例。AD22151磁场传感器的工作原理基于霍尔效应。在磁场环境下,当电流流经某个导体时,导体两端就会产生电压(霍尔电压),这种现象就是霍尔效应。运动电荷在磁场中受洛伦兹力作用会发生偏转,从而形成电场,产生霍尔电压。

材料

▲ADALM2000主动学习模块

▲无焊试验板和跳线套件

▲四个100 Ω电阻

▲一个100 μH电感

▲一个AD22151磁场传感器

▲两个470 Ω电阻

▲一个100 kΩ电阻

▲一个0.1 μF电容

▲一个10 μF电容

▲一个200 kΩ电阻

▲一个LED

硬件设置

首先,在无焊试验板上构建图1所示的电磁体电路。

图1.电磁体电路。

将包含AD22151磁场传感器的霍尔效应传感器电路(图2)添加到无焊试验板中。

图2.霍尔效应传感器电路。

试验板连接如图3所示。

图3.磁性接近传感器试验板连接。

程序步骤

使用信号发生器W1生成一个恒定的5 V信号,作为AD22151的VCC输入。打开至5 V的正电源,为电磁体供电。当电磁体远离芯片且传感器附近不存在磁场时,示波器的通道1将显示AD22151的输出。

此电压相当于零高斯点,理想情况下为中点电源电压,采用5.0 V电源时为2.5 V,但由于传感器和运算放大器中的直流偏置要乘以运算放大器的闭环增益,所以该电压与中点电源电压不同。

图4.输出失调电压。

如果将电磁体更靠近芯片,输出电压随磁场强度成比例地增加。在图5中,可以看到电压如何随电磁体越来越靠近芯片而增大。当电磁体离芯片较远时,电压将再次降低,直至达到零高斯失调电压。

图5.输出电压变化。

我们可以在5.0 V电源和引脚6的运算放大器求和节点之间添加一个电阻R4,以改变输出失调电压。这样在无外加磁场的情况下,能够使传感器输出电压尽可能接近其线性范围的下限。接下来,我们来计算R4值。

我们指定VCC为AD22151的电源电压,VMID为中点电源电压。

在通道2使用电压表工具测量VCC。要计算R4,必须清楚运算放大器求和节点的输入和输出电流。通过R2的电流定义为IR2。在理想情况下,此电流为零,因为其每侧的电压为VMID,但零场内部霍尔效应传感器输出电压与内部缓冲电压VREF之间会存在一个较小的失调电压。对于低增益电路,此电压在许多情况下可忽略不计,但在高增益电路中(如本例)我们必须加以考虑。

使用电压表测量并记录引脚7处的电压,并将其定义为VREF。使用电压表测量并记录引脚6处的电压,并将其定义为VCM;此为运算放大器输入端的共模电压,并且由负反馈驱动至非常接近内部霍尔效应传感器的输出。计算R2两端的电压:

VR2 = VREF – VCM                                                                             (1)

流经R2的电流为:

IR2 = VR2/235 Ω                                                                                (2)

计算流经反馈电阻R3的电流时可考虑电磁体远离芯片时的传感器输出电压,相当于传感器的零高斯点。将此电压定义为VOUT,Z,然后计算电流:

IR3 = (VCM – VOUT,Z)/100 kΩ                                                       (3)

计算将VOUT,Z从其当前电平降至较低电平(本例中为0.5 V)所需的电压偏移量。请注意,这是一个负值,计算公式如下:

VSHIFT = 0.5 V – VOUT,Z                                                                    (4)

通过反馈电阻R3使VOUT,Z偏移至0.5 V所需的额外电流ISHIFT的计算公式如下:

ISHIFT = VSHIFT/100 kΩ                                                                     (5)

请注意,这是一个负值,因为VSHIFT为负数。通过R4(用于产生所需失调电压)流入求和节点的电流(IR4)与ISHIFT的方向相反,因此可以写成IR4 = –ISHIFT,为正值。

计算R4的值,注意R4两端电压为VCC与VCM之差,计算公式如下:

R4 = (VCC – VCM)/IR4                                                                     (6)

图6.包含电阻R4(可改变失调电压)的电路。

从套件中选择一个最接近R4计算值的电阻。四舍五入产生的误差会导致更高的输出电压。将R4置于电路中,如图6中的原理图所示。此外,图8中也显示了如何将此电阻置于试验板中。在这种情况下,套件中可用的最接近阻值为200 kΩ。在示波器的通道1,可以看到输出失调电压已降至其线性范围的下限,接近所需的0.5 V电平。

图7.输出失调电压已降低。

带LED指示灯的磁性接近传感器

可将接近传感器输出端的LED用作视觉指示器。可按照图8中所示进行连接。将100 Ω电阻置于LED的阳极和传感器输出端之间。这可以限制通过LED的电流。将阴极连接至GND。您会发现,电磁体越靠近芯片,LED灯越亮,因为磁场会使传感器的输出电压升高。

图8.带LED指示灯的磁性接近传感器。

更多精彩内容欢迎点击==>>电子技术应用-AET<<

x
广告
最近更新

学子专区—ADALM2000实验:磁性接近传感器

2023-08-28

2023年9月青海省水产养殖病害预测预报

2023-08-28

大巴起火致车上7岁女孩烧伤,医院:伤情严重,正在ICU救治

2023-08-28

小米10至尊纪念版哪个版本好用

2023-08-28

重庆武隆区可提供威力冰箱维修服务地址在哪

2023-08-28

“核污”后最该囤的5样食品,盐排最后,海鲜第2,建议了解别大意

2023-08-28

一颗种牙的价格表(一颗种牙的价格)

2023-08-28

“谢谢郭建波、谢谢周密”,演员赵荀快递签名照给武汉民警再表谢意

2023-08-28

炫彩世界巡游高中女生邮轮主题派对必备创意独家推荐

2023-08-28

基层卫生健康服务如何更便民惠民?解答来了

2023-08-28

走进眼睛的世界 首部眼健康科学纪录片《眼睛的故事》定档

2023-08-28

7月份我国交通运输经济保持恢复态势

2023-08-28

ABetterRoutePlanner正在与Rivian进行收购谈判

2023-08-28

海口推出6个精品“村”游点

2023-08-28

山东日照经开区出访日韩务实推进项目招商合作

2023-08-28

后宫逍遥假太监短剧一口气看全集(后宫逍遥)

2023-08-28

银川市文明素养提升行动暨“城市随手拍”活动启动

2023-08-28

2023宜昌A~F类人才认定政策内容+对象+享受条件

2023-08-28

飞凡汽车巴赫座舱数字生态发布,极致的智能体验全功能覆盖

2023-08-28

绵阳有鉴定机构吗?

2023-08-28

中国恒大:未来公司将扎实做好保交楼各项具体工作 加快推动境外债重组等工作

2023-08-28

房地产板块早盘获主力资金大幅净流入 金地集团、新城控股涨超9% 房地产ETF(159768)涨逾6%丨ETF观察

2023-08-28

furla是什么牌子

2023-08-28

证监会统筹一二级市场平衡 优化IPO、再融资监管安排

2023-08-28

美亚光电(002690.SZ):上半年净利润3.46亿元 同比增长6.79%

2023-08-28

2020年大灾难(2020年末大灾难)

2023-08-28

长华集团上半年营收同比增长24.26% 各募投项目进展顺利

2023-08-28

尼好,戏剧!|《我见夫子,是山是水》,追寻《论语》的前世模样

2023-08-28

创美药业(02289)发布中期业绩,归母净利润2635.3万元,同比增长27.68%

2023-08-28

数据成为新生产要素——重庆力促工业企业数字化转型见闻

2023-08-28

网友热议转会期:小明有机会和Uzi联手? doinb肯定会复出

2023-08-28

奥特维:目前公司0BB设备有多家客户在验证

2023-08-28

龙岗要打造建筑产业生态智谷!宝龙生物药先导区计划2024投入运营

2023-08-28

孙琦(关于孙琦简述)

2023-08-28

联想ThinkBook 14/16 2023锐龙版开启预售:配Ryzen 7030系列,首发3999元起

2023-08-28

落笔(关于落笔简述)

2023-08-28

是我先开口 胡夏(是我先开口)

2023-08-28

26分大胜欧洲劲旅 澳大利亚初露獠牙加入争冠行列

2023-08-28

梦见自己尿血是什么意思

2023-08-28

深交所:本周共对55起证券异常交易行为采取了自律监管措施

2023-08-28

“水韵苏米”飘香第五届粮交会!六十余家江苏优质粮企“抱团”亮相

2023-08-28

44岁萧亚轩复出签约华纳音乐 新造型黑裙高贵优雅

2023-08-28

《博德之门3》蝌蚪吃不吃 夺心魔蝌蚪吸收选项推荐

2023-08-28

因文物被盗 大英博物馆馆长辞职

2023-08-28

五粮液上半年营收455亿:预收款项近36亿元 经销商打款意愿增强

2023-08-28

重仓股下挫基金“受伤”,纠结的磨底期何时过去?

2023-08-28

小学生励志演讲稿大全300字_小学生励志演讲稿

2023-08-28

全市第五次全国经济普查电视电话会议暨领导小组第一次全体会议召开

2023-08-27

男子受邀参与境外诈骗集团,判了!

2023-08-27

有用但别期待 Win11原生RAR/Z7Z压缩性能实测:速度实在太慢

2023-08-27

年底完工!即日起,东莞8条道路升级改造,注意绕行

2023-08-27

如何在word中打分数(怎么在word中快速打出分数线)

2023-08-27

国家统计局:装备制造业发展动能积聚壮大,1-7月利润同比增长1.7%

2023-08-27

dnf孔明套(dnf孔明灯)

2023-08-27

日本排放核污水后 反而遭遇两起地震

2023-08-27

国联证券给予钢研高纳增持评级,Q2业绩增幅明显,持续加大研发力度

2023-08-27

朝鲜允许滞留海外的本国公民回国

2023-08-27

江西赣抚平原岗前倒虹吸工程开闸通水 保障生活供水和万亩农田灌溉

2023-08-27

高校教授自述:科研和教学缓解了我的癌症

2023-08-27

秦皇岛市北戴河:智能办事指南上线 打造政务服务新模式

2023-08-27

切割线定理证明方法(切割线定理证明)

2023-08-27

2023暑期档票房超200亿元

2023-08-27

萧德祥(关于萧德祥简述)

2023-08-27

招商宏观:8月基建和出行消费有望成为结构性亮点

2023-08-27

打好科技创新攻坚仗 潇湘科技要素大市场安化县工作站获认定

2023-08-27

随岳柳林管理所:爱心助学回馈社会 践行社会责任担当

2023-08-27

最新flash下载安装 最新flash

2023-08-27

天津汽车市场上半年销售火爆

2023-08-27

格瑞魔法学校收中国人吗 格瑞魔法学校

2023-08-27

90后讲解员鲁亚楠:讲好移民故事给更多人听

2023-08-27

安卓跳过广告神器李跳跳被律师函告知无限期停更

2023-08-27

处暑全国秋老虎地图登场 看哪里猛虎下山高温依旧

2023-08-27

葡萄干燕麦饼(关于葡萄干燕麦饼简述)

2023-08-27

落难王子(关于落难王子简述)

2023-08-27

“虎”啸滨城 | 天津津门虎3:1战胜梅州客家

2023-08-27

​普里戈任坠机身亡,遗体烧焦,靠残缺左手指认出

2023-08-27

沉浸式文旅促消费

2023-08-27

今天重庆大部地区有雨 明后天天气逐步转好

2023-08-27

“瓶转管”增进民生福祉,宝山这个镇燃气接入工程开工!

2023-08-27

琼·拉姆教练团队牵手上海高尔夫队,共同探索通往大满贯之路

2023-08-27

翔楼新材(301160):业绩符合预期 股权激励注入活力

2023-08-27

利民村:农文旅和鸣 共赴“诗与远方”

2023-08-27

各地和有关部门有序推进灾后恢复重建

2023-08-27

联播观察丨扒一扒四川先进材料的“产业地图”

2023-08-27

生肖马:9月下旬大喜,这个一定要接!

2023-08-27

暑期为娃砸了多少钱?有网友发起投票

2023-08-27

未来十天,命中注定,有望和旧爱复合的4大生肖,再续前缘

2023-08-27

大宅院的女人剧情(关于大宅院的女人剧情的基本详情介绍)

2023-08-27

湘乡市:结对帮扶显真情,清凉一夏暖人心

2023-08-27

开学在即,松江校车迎来“大体检”

2023-08-27

傻逼老板系列之热情清退

2023-08-27

贝弗利:塔图姆和杰伦无法一起夺冠 他们不够互补

2023-08-27

曾都区洛阳镇中心学校举办2023年暑期教师集中培训

2023-08-27

苏常柴A中报:营收增长14.62%,净利润正增长【BT财报快闪】

2023-08-27

8月25日基金净值:信诚中证800有色指数(LOF)A最新净值1.4573,跌1.55%

2023-08-27

无齿鲳(关于无齿鲳的简介)

2023-08-27

女儿美国留学三年耗尽110万,单亲妈妈发起募捐:希望社会帮帮忙

2023-08-27

ESG之“E”维度分析——2023年制药、生物科技和生命科学行业上市公司

2023-08-27

天士力(600535.SH):拟清仓减持所持科济药业股份

2023-08-27

葡萄干戚风(关于葡萄干戚风简述)

2023-08-27

京源环保(688096.SH):使用部分暂时闲置募集资金和自有资金进行现金管理

2023-08-27

中国国家体育总局冬运中心主任倪会忠任上被查

2023-08-27

嘴的画法素描 嘴的画法

2023-08-27

化学发光布局突破,圣湘控股企业6项新品获批

2023-08-27

雅砻江扎拉山光伏电站开工建设

2023-08-27

上坟时间有什么讲究和忌讳能穿红色的衣服吗(上坟时间有什么讲究)

2023-08-27

2023年福州市事业单位招聘笔试准考证打印入口

2023-08-27

二硫键组学检测:质谱技术助力疾病研究

2023-08-26

第82届奥斯卡金像奖(关于第82届奥斯卡金像奖的基本详情介绍)

2023-08-26

盛通股份:公司暂未与苹果合作

2023-08-26

乔迁之喜通知 公司乔迁之喜通知

2023-08-26

新疆马鞍制作何以赢得口碑与市场?(图)

2023-08-26

英格兰女足,今后会有更多的劳伦·詹姆斯

2023-08-26

男子和女网友吃饭遭围殴被捅身亡细节曝光情侣之间矛盾牵连他人丧命令人惊愕 具体是啥状况呢

2023-08-26

《英雄联盟》电竞部门至今仍未实现收支平衡

2023-08-26

5部门开展集中用餐单位食品安全问题专项治理

2023-08-26

小说人物名字大全自创(小说人物名字)

2023-08-26

石家庄市红十字会举行2023年应急救援演练

2023-08-26

俄外长:国际社会厌倦西方勒索压迫 多国正减少对美元依赖

2023-08-26

深读|肇庆党政代表团拜访广汽集团 共商汽车产业这件大事

2023-08-26

奥运冠军成母校讲师!刚刚晒过毕业照……

2023-08-26

谭杰希现状 谭杰希魏丹丹分手

2023-08-26

中国电影:上半年净利润同比增长1684.56%

2023-08-26

资产质量改善明显 宁波银行今年上半年不良贷款率0.76%

2023-08-26

“暖企”服务环境佳 科技创新干劲足

2023-08-26

淘宝修改商品销量展示规则:月销变已售,“100W+”成爆款

2023-08-26

戈美其女鞋品牌引领女鞋市场,开启加盟新时代

2023-08-26

2023年中国桨板超级联赛收官

2023-08-26

“量贩式零食店”加速扩张凸显差异化竞争

2023-08-26

部署防汛救灾和灾后恢复重建工作

2023-08-26

鬼王再生资源_鬼王再生

2023-08-26

【辣博会】快来逛,辣博会辣椒产品展销会开展啦

2023-08-26

电话订票取票需要身份证吗江苏(电话订票 取票)

2023-08-26

RPG游戏《奇唤士》故事预告 年内发售

2023-08-26

波兰热舒夫市军团病患者增至74人

2023-08-26

常州机场大巴票价+购票方式

2023-08-26

果然如此,普里戈任遇难前后,普京下达三项重要命令

2023-08-26

深圳经济特区建立43周年

2023-08-26

泰安市祝阳镇召开“双满意”工作推进会

2023-08-26

魔兽世界怀旧服召唤坐骑宏(魔兽世界坐骑喊话宏)

2023-08-26

巴西代理总统幕僚长Padilha:内阁改组将帮助政府通过国会

2023-08-26

书写无悔青春 郑州市第四初级中学举行2026届新生军训开营仪式

2023-08-26

宇邦新材半年报:市场需求持续扩大,焊带产品技术领先,经营情况稳步增长

2023-08-26

今日如何查看交换机配置记录(如何查看交换机配置)

2023-08-26

《最后的真相》上映,黄晓明变身亦正亦邪“落魄律师”

2023-08-26

细沙海滩、微涩海风|日本冲绳县4日自由行旅游攻略路线

2023-08-26

清新环境:公司尚不具备处理核污水技术

2023-08-26

马斯克:Facebook几乎在地球上任何地方都在操纵公众,这就是他们为什么不开源算法

2023-08-26

投名状在线无删减 投名状无删减127分钟

2023-08-26

ST高升: 独立董事关于接受关联方及子公司为公司申请银行借款提供担保的独立意见

2023-08-26

套牌车出现在同一小区 交警抓你没商量

2023-08-26

中消协发布消费提示:谨慎对待 无需抢购食盐

2023-08-26

首届“青吴嘉”消防救援立功竞赛在上海青浦举行

2023-08-26

玩客浏览器怎么样 玩客浏览器

2023-08-26

重磅!美联储主席鲍威尔:将在必要时加息!俄方否认“克宫下令杀害普里戈任”!日本核污水排海,对国内养殖板块影响几何?

2023-08-26

双良节能:上半年归母净利润同比增74.89%至6.18亿元 拟10派2元 计提各类信用及资产减值损失2.5亿元

2023-08-26

Moto G84 5G手机即将到来 pOLED屏幕+12GB内存

2023-08-26

请给我两分钟,让我把电影讲给你听

2023-08-26

香港警方首次破获利用AI换脸诈骗案 冒充他人网上申请贷款

2023-08-26

外交部:日方应当立即纠正错误 不要让福岛之水成为日本之耻

2023-08-26

离婚起诉后一方不同意怎么办

2023-08-26

税务ukey有什么作用(税务UKey简介)

2023-08-26

酒桌上最实用的祝酒词(在酒桌上都有哪些实用的祝酒词)

2023-08-26

手握方向盘的正确姿势是什么(手握方向盘的正确姿势是什么)

2023-08-26

菱角乡赤章志愿服务队(关于菱角乡赤章志愿服务队简述)

2023-08-26

先导智能:8月25日召开董事会会议

2023-08-26

【旅游酒店】社会服务:同程旅行半年报点评:23Q2业绩及月付费用户创历史新高,看好下沉战略+多元服务下公司增长潜力

2023-08-26

天安(00028.HK)中期净利5.77亿港元 同比增加37%

2023-08-26

“爱心驿站”托起“暖心港湾”

2023-08-26

青瓜皮蛋汤(青瓜皮蛋汤怎么煮)

2023-08-26

249股获机构买入型评级 山西汾酒关注度最高

2023-08-26

售价1399元 小米生态飞米无人机正式开卖

2023-08-26

【夏季行动·平安守护】跨时一年不懈努力 为群众追回被骗钱款120万

2023-08-26

隋唐洛阳城定鼎门,千年前万国来朝在此举行

2023-08-26

皖天然气(603689.SH):上半年净利润1.8亿元 同比增长44.63%

2023-08-26

总投资超3400亿,10条铁路项目获批!!!

2023-08-26

小米13T真机曝光 开箱视频都被泄露了 长得有点眼熟

2023-08-26

被骗缅甸中科院博士已获救,家属披露细节!近2天11人被捕回国

2023-08-26

6.8英寸超大透明窗!米家智能空气炸锅5.5L可视版图赏

2023-08-26

直击WRCC|开赛首日,赛场外的他们,坐不住了

2023-08-26

我海警舰艇编队巡航钓鱼岛

2023-08-26

NBL常规赛第21轮:长沙湾田勇胜115-102战胜香港金牛

2023-08-26

百度网站打开(百度首页打不开)

2023-08-26

23贵州债19票面利率为2.9600%

2023-08-26

梁朝伟夫妇情断!女方憔悴现身,男方定居日本,引起网友热议

2023-08-26

梁敬华任山西省总工会党组书记 王蕾不再担任

2023-08-25

最强硬件+最强优化?!揭秘宙斯Pro“光电算法”技术

2023-08-25

涉嫌严重职务违法!漯河市六院肿瘤内科主任陈红娜接受监察调查

2023-08-25

“轻舟难过万重山?”

2023-08-25

榆林煤化50万吨/年甲醇制乙醇项目基础设计审查顺利通过

2023-08-25

河道管理员贾冲:用脚步丈量河道 用担当守护碧水

2023-08-25

苏州望亭华阳村开展防诈骗宣传活动,增强老年人防范意识

2023-08-25

特朗普重返推特,发布2021年以来首条消息:“永不投降!”

2023-08-25

什么是妇科炎症(关于什么是妇科炎症的基本详情介绍)

2023-08-25

网易公布第二季度财报:两款产品登顶下载榜

2023-08-25

有温度,有品质,有颜值……长宁向国际精品城区不断迈进!

2023-08-25

大和:重申恒安国际“跑赢大市”评级 目标价下调至34港元

2023-08-25

养元饮品上半年净利润增长超三成 初步探索植物奶“早餐市场”

2023-08-25

唐年股份拟投资100万设立全资子公司扬州市唐年旅游用品有限公司

2023-08-25

男包排行榜前十名(男包)

2023-08-25