Laba_2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра Систем автоматического управления

отчет

по лабораторной работе №2

по дисциплине «Проектирование систем управления в пакете математического моделирования NI LabVIEW»

Тема: «Датчик Холла»

Студент гр. 1487		Томозов Г. Н.
Преподаватель		Бельский Г. В.

Санкт-Петербург

2024

Цель работы.

Ознакомление с драйвером DAQmx и с лабораторный стендом

Основные теоретические положения.

В работе исследуются цифровой и аналоговый датчики Холла. Датчик Холла - измерительное устройство, оценивающее величину магнитной индукции. Цифровой датчик является срабатывающим и выдает логический сигнал кодирующий превышает ли индукция некоторое пороговое значение. Аналоговый сигнал выдает уровень напряжения пропорционально напряжению питания датчика в зависимости от величины магнитной индукции.

Программная часть:

Анализ датчиков заключается в построении характеристик напряжения от расстояния до полюса магнита.

В случае аналогового датчика напряжение может быть любое в диапазоне от нуля до напряжения питания, а значит его нужно получить от стенда. Расстояние вводится пользователем на лицевой панели, а напряжение фиксируется по нажатию на кнопку. Программа должна позволять сохранять произвольное количество измерений. Для этого удобно использовать двумерный массив, добавляя по строчке по нажатию на соответствующую кнопку.

Так же должна быть возможность программно очистить массив и построить график. Самый подходящий для этой задачи график - XY Graph.

Цифровой датчик имеет всего два состояния, поэтому их логичнее описать уровнями 0 и 1, а не напряжениями. Однако, у него возникает такой эффект как гистерезис - замыкание и размыкание происходит при разных уровнях магнитной индукции. Необходимо построить график демонстрирующий разницу между расстояниями включения и выключения. Для этого пользователь вводит два расстояния на лицевой панели, на основании которых строится график на XY Graph.

Задание на работу:

1. Подключить два датчика Холла.

2. Создать две программы:

   1. Построение характеристик аналогового датчика.

   2. Построение характеристики цифрового датчика.

3. Провести эксперименты с датчиками:

   1. Построить две характеристики для аналогового датчика, на каждый полюс магнита.

   2. Построить характеристику цифрового датчика, демонстрирующую петлю гистерезиса.

Экспериментальные результаты.

Для получения информации об измерениях выход датчика нужно подвести к аналоговому входу. На стенде аналоговые входы являются дифференциальными, то есть напряжение измеряется между + и - соответствующего канала. Схемы включения датчиков представлены на рисунке 1.

а

б

Рисунок 1 Принципиальная схема включения аналогового датчика (а) и цифрового датчика (б)

1. Аналоговый датчик

Блок схемы:

Рисунок 2 Функция main

Рисунок 3 Функция Запись

Рисунок 4 Функция Построение графика

Рисунок 5 Функция Сброс

Программа:

Рисунок 6 Блок диаграмма программы для аналогового датчика

Результат работы:

Рисунок 7 Результат работы программы для аналогового датчика

2. Цифровой датчик

Блок диаграмм:

Рисунок 8 Блок диаграмма программы для цифрового датчика

Программа:

Рисунок 9 Блок диаграмма программы для цифрового датчика

Результат работы:

Рисунок 10 Результат работы программы для цифрового датчика

Выводы.

В результате лабораторной работы были написаны две программы для аналогового и цифрового датчика Холла, позволяющие построить характеристики для каждого датчика.

7