Snímače otáčok

Úlohy

5. -- dokončenie z predošlého týždňa: Charakteristika js motora riadeného PWM moduláciou

• Návod na meranie: str. 47
• Výstup: grafická závislosť otáčok elektromotora od striedy PWM

6. Hallova sonda: zmerajte závislosť výstupného napätia od vzdialenosti magnetu

• Návod na meranie: str. 46
• Zistite, či je možné ovplyvniť senzor externým osvetlením
• Datasheet
• Výstup: grafická závislosť výstupného napätia senzora od vzdialenosti magnetu

Hallova sonda reaguje na otáčajúce sa magnety.

Hallova sonda je elektronická súčiastka, ktorá využíva tzv. Hallov jav. Používa sa na meranie veľkosti a orientácie magnetických polí, meranie veľkých js. prúdov, spínanie vinutí v elektromotoroch, a veľmi často ich nájdeme v bezkontaktnej klávesnici. V automobilovom priemysle je časté využitie ako snímače mechanických veličín (poloha, otáčky, zrýchlenie) apod.

Princíp. Senzor je tvorený úzkou polovodičovou platničkou, cez ktorú prechádza elektrický prúd. Pri vložení senzora do magnetického poľa preskupuje náboje v platničke indukčný tok na jednu stranu, čím vznikne rozdiel potenciálov (napätie) [U_h = k*I*B ], kde k je konštanta (typ materiálu a hrúbka platničky), I je jednosmerný prúd a B je magnetická indukcia spôsobená magnetickým poľom. Reálny senzorj je najčastejšie tvorený platničkou z polovodiča InSb, InAs s odporem 0,01 až 20 Ohmov a s hrúbkou cca 0,1 mm, čo je kompromis mezi maximálnou citlivosťou a mechanickou pevnosťou. Platnička má dva páry kontaktov: širšie slúžia ako prívod prúdu, úzke k meraniu výstupného Hallovho napätia. Ak na senzor nepôsobí žiadne magnetické pole, prúdové dráhy v platničke sú rozložené rovnomerne a Hallovo napätie je nulové.

7. Optoelektrická závora: zmerajte závislosť výstupného signálu od prúdu cez diódu

• Návod na meranie: str. 48
• Štrbinový optočlen TCST 1103 -- Datasheet
• Výstup: grafický priebeh signálu na optočlene

Optická závora.

Svetelná závora je elektronicko-optický prvok, ktorý dokáže detekovať prerušenie svetelného lúča. Skladá sa z fototranzistoru a LED diódy.

• Jednocestná závora detekuje prerušenie priamo medzi vysielačom a prijímačom
• Reflexná závora má emitor i senzor na jednej strane, na druhej je reflexný člen (odrazka)
• Svetelná záclona (light curtain) sa skladá z viacerých svetelných závor.

Optočlen sa skladá z (infra-)LED a fotocitlivej polovodičovej súčiastky (napr. fototranzistor) v rozličnom prevedení (PNP, NPN, Darlington). Ak na vstup optočlenu privedieme malý prúd, dostatočný na rozsvietenie LED, začne sa fototranzistor otvárať – čím väčší prúd, tým viac svetla a tým viac sa otvorí tranzistor.