1、精品文檔電路與電子線路基礎（2）課程項目總結報告題目 (A) ：用霍爾器件制作一個自行車組號：A11任課教師：組長：成員：成員：成員：成員：聯系方式：二零一五年一月十日。1 歡迎下載精品文檔【元件簡介】1. 霍爾元件霍爾器件是常用的磁傳感器， 當磁鐵靠近霍爾器件時就會產生信號， 利用這個信號可以測量位置距離角度等。霍爾效應，是指磁場作用于載流金屬導體、 半導體中的載流子時，產生橫向電位差的物理現象。單極性霍爾開關的感應方式：磁場的一個磁極靠近它，輸出低電位電壓（低電平）或關的信號，磁場磁極離開它輸出高電位電壓 （高電平）或開的信號， 但要注意的是，單極性霍爾開關它會指定某磁極感應才有效，一般是

2、正面感應磁場 S 極，反面感應 N極。當自行車勻速轉動時便會產生如下負脈沖信號， 此時負脈沖信號的頻率就是自行車車輪轉動的頻率。2. LM331LM331是美國 NS公司生產的性能價格比較高的集成芯片, 可用作精密頻率電壓轉換器、 A/ D 轉換器、線性頻率調制解調、長時間積分器及其他相關器件。Lm331內部原理圖。2 歡迎下載精品文檔LM331引腳圖【實驗方案】我們小組準備將磁體安裝在旋轉面上，同時將霍爾器件固定在磁體經過的弧線上 , 這樣當磁鐵靠近霍爾器件時就會產生一個負脈沖信號。將脈沖信號通過由LM331、電阻、電容組成的頻率 / 電壓轉換電路將其線性地轉化為電壓，即可利用電壓表來指示自

3、行車的速度。下為由 LM331、電阻、電容組成的頻率/ 電壓轉換電路的原理簡介。+VCC10V9/10V CC7置“1”端- 輸入sQs+1比較器-V 0fi6+CLRLVCCRt2/3V CC定時+Q比較器R5Ct置“0”端T圖5-1-1LM331用作 FVC時的原理框。3 歡迎下載精品文檔此時 , 1 腳是輸出端 ( 恒流源輸出 ), 6 腳為輸入端 ( 輸入脈沖鏈 ), 7 腳接比較電平。工作過程 ( 結合看圖 5-1-2 所示的波形 ) 如下 :V CC1/fi3.5vp-p0ts10tv ct2/3VCC0t1.1Rt C t0tv CLV 00t圖5-1-2當輸入負脈沖到達時, 由

4、于 6腳電平低于 7 腳電平 , 所以 S=1(高電平 ) ，Q =0（低電平）。此時放電管T 截止，于是 Ct 由 VCC經 Rt 充電，其上電壓 VCt 按指數規律增大。與此同時，電流開關S 使恒流源 I 與1 腳接通，使 CL 充電， VCL 按線性增大，因恒流源對CL 充電。經過 1.1Rt Ct 的時間， VCt 增大到 2/3V CC時，則 R有效（ R=1， S=0）， Q =1 ，Ct 、 CL 放電。然后，又經過1.1Rt Ct 的時間返回到 Ct 、CL 放電。以后就重復上面的過程，于是在RL 上就得到一個直流電壓Vo （這與電源的整流濾波原理類似），并且Vo 與輸入脈沖的

5、重復頻率f i 成正比。CL 的平均充電電流為I ×（ 1.1Rt Ct ）× f i。4 歡迎下載精品文檔CL 的平均放電電流為Vo/RL , 因為放電較慢， CL 上的電壓 Vo 基本不變當 CL 充放電平均電流平衡時，得Vo=I ×（ 1.1Rt Ct ）× f i ×RL式中 I 是恒流電流， I=1.90V/R S式中 1.90V 是 LM331內部的基準電壓（即2 腳上的電壓）。于是得 V o2.09 R L R t Ct f iR S可見，當 RS、Rt 、Ct 、RL 一定時， Vo 正比于 f i ，顯然，要使 Vo 與 f

6、i 之間的關系保持精確、穩定，則上述元件應選用高精度、高穩定性的。對于一定的 f i ，要使 Vo 為一定值，可調節RS 的大小。恒流源電流I 允許在10 A500 A 范圍內調節， 故 RS 可在 190k3.8 k范圍內調節。 一般 RS 在 10k 左右取用。6200.0110k10k在這里，我們取 VCC=12V， Rx =51 k ，這也保證了 7 腳電平約等于 10V。Vo2.09 R L R t Ct f iR S取RS=13 k , 則 V o=f i ×10 4V。5 歡迎下載精品文檔【原理圖】【完成情況】一搜集資料（第三、四周）我們小組的每個成員都去搜集了關于實現電路要求所需要的元器件的結構和工作原理以及其如何接線等各方面資料。 經過大家討論后， 大致確定實現電路效果的主要工作原理： 將電路分成兩部分， 一部分利用霍爾元件脈沖轉化成頻率的功能輸出頻率信號，另一部分將剛才所得的頻率信號經過