電子羅盤
發(fā)布時間:2008/6/5 0:00:00 訪問次數(shù):1567
地球上每個地方的地磁場都有固定的方向和大小。本例介紹的電子羅盤利用線性霍爾元
件來檢測地磁場的大小和方向,可根據(jù)實(shí)際需要制作指南針或指北針。
電路工作原理
該電子羅盤電路由檢測放大電路、指示電路和音頻壓控振蕩器組成,如圖2-85所示。
檢測放大電路由霍爾集成電路lcl、電阻器rl-r7、電位器rp和運(yùn)算放大器集成電路ic2(nl-n4)內(nèi)部的nl組成。
指示電路由電阻器r8-rl2、電容器c1、lc2內(nèi)部的n2、發(fā)光二極管vl和電壓表pv組成。
音頻壓控振蕩器由ic2內(nèi)部的n3、n4、電阻器r13-rl9、電容器c2和晶體管v組成。
測量時,地磁場的磁感應(yīng)線穿過霍爾集成電路icl時,icl產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢使n1因6腳電位高于5腳電位而輸出低電平,n2因2腳電位低于3腳電位而輸出高電平,使vl發(fā)光,pv有電壓指示。磁感應(yīng)越強(qiáng),vl的發(fā)光亮度越強(qiáng),pv的電壓指示越大;同時,音頻壓控振蕩器的振蕩頻率升高,揚(yáng)聲器bl發(fā)聲頻率變高。
元器件選擇
rl-rl9選用1/4w金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
rp選用膜式電阻器。
cl選用耐壓值為l6v的鋁電解電容器;c2選用高頻瓷介電容器。
vl選用φ5mm的紅色發(fā)光二極管。
v選用s9013型硅npn晶體管。
icl選用cs835或cs6835、dn835、dn6835等型號的線性霍爾集成電路;lc2選用lm324型四運(yùn)放集成電路。
pv選用0-5v電壓表。
bl選肋0.5w、8ω的電動式揚(yáng)聲器。
電路調(diào)試
將電子羅盤作為指北針時,將印制板水平放置,若磁力線斜穿過霍爾集成電路ic1(ic1應(yīng)與印制線路板平行安裝)時,vl發(fā)光,pv有電壓指示,則應(yīng)調(diào)節(jié)rp的阻值,使vl發(fā)光狀態(tài)處于臨界狀態(tài),即剛好發(fā)光,然后將印制板朝北傾斜與地面成地磁傾角γ(磁傾角是指磁場方向與當(dāng)?shù)厮矫嬷g的夾角,各地的磁傾角不同,北京為57°左右,廣州為31°左右,上海為45°左右),此時無磁場穿過icl,vl應(yīng)熄滅。手持印制板,保持印制板傾斜角度在原地向東和西轉(zhuǎn)動,使vl在有磁場斜穿過lcl時也發(fā)光。存轉(zhuǎn)動過程中,只有pv的電壓指示最低,vl的發(fā)光最暗時,印制板上面的朝向?yàn)檎薄?br> 將電子羅盤作為指南針時,將印制板的反面斜朝正南,與地平面夾角為90°一γ,即與水平方向夾角為當(dāng)?shù)卮艃A角的余角。這樣,地磁場正好垂直反穿icl,調(diào)節(jié)rp使vl處于臨界熄滅狀態(tài)。手持印制板保持傾斜角度在原地向東和西旋轉(zhuǎn)一個小角度,使vl能開始發(fā)光并達(dá)到最亮狀態(tài),此時印制板的反面朝南方時vl最暗。
圖2-86是電子羅盤的調(diào)試示意圖。
地球上每個地方的地磁場都有固定的方向和大小。本例介紹的電子羅盤利用線性霍爾元
件來檢測地磁場的大小和方向,可根據(jù)實(shí)際需要制作指南針或指北針。
電路工作原理
該電子羅盤電路由檢測放大電路、指示電路和音頻壓控振蕩器組成,如圖2-85所示。
檢測放大電路由霍爾集成電路lcl、電阻器rl-r7、電位器rp和運(yùn)算放大器集成電路ic2(nl-n4)內(nèi)部的nl組成。
指示電路由電阻器r8-rl2、電容器c1、lc2內(nèi)部的n2、發(fā)光二極管vl和電壓表pv組成。
音頻壓控振蕩器由ic2內(nèi)部的n3、n4、電阻器r13-rl9、電容器c2和晶體管v組成。
測量時,地磁場的磁感應(yīng)線穿過霍爾集成電路icl時,icl產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢使n1因6腳電位高于5腳電位而輸出低電平,n2因2腳電位低于3腳電位而輸出高電平,使vl發(fā)光,pv有電壓指示。磁感應(yīng)越強(qiáng),vl的發(fā)光亮度越強(qiáng),pv的電壓指示越大;同時,音頻壓控振蕩器的振蕩頻率升高,揚(yáng)聲器bl發(fā)聲頻率變高。
元器件選擇
rl-rl9選用1/4w金屬膜電阻器或碳膜電阻器。
rp選用膜式電阻器。
cl選用耐壓值為l6v的鋁電解電容器;c2選用高頻瓷介電容器。
vl選用φ5mm的紅色發(fā)光二極管。
v選用s9013型硅npn晶體管。
icl選用cs835或cs6835、dn835、dn6835等型號的線性霍爾集成電路;lc2選用lm324型四運(yùn)放集成電路。
pv選用0-5v電壓表。
bl選肋0.5w、8ω的電動式揚(yáng)聲器。
電路調(diào)試
將電子羅盤作為指北針時,將印制板水平放置,若磁力線斜穿過霍爾集成電路ic1(ic1應(yīng)與印制線路板平行安裝)時,vl發(fā)光,pv有電壓指示,則應(yīng)調(diào)節(jié)rp的阻值,使vl發(fā)光狀態(tài)處于臨界狀態(tài),即剛好發(fā)光,然后將印制板朝北傾斜與地面成地磁傾角γ(磁傾角是指磁場方向與當(dāng)?shù)厮矫嬷g的夾角,各地的磁傾角不同,北京為57°左右,廣州為31°左右,上海為45°左右),此時無磁場穿過icl,vl應(yīng)熄滅。手持印制板,保持印制板傾斜角度在原地向東和西轉(zhuǎn)動,使vl在有磁場斜穿過lcl時也發(fā)光。存轉(zhuǎn)動過程中,只有pv的電壓指示最低,vl的發(fā)光最暗時,印制板上面的朝向?yàn)檎薄?br> 將電子羅盤作為指南針時,將印制板的反面斜朝正南,與地平面夾角為90°一γ,即與水平方向夾角為當(dāng)?shù)卮艃A角的余角。這樣,地磁場正好垂直反穿icl,調(diào)節(jié)rp使vl處于臨界熄滅狀態(tài)。手持印制板保持傾斜角度在原地向東和西旋轉(zhuǎn)一個小角度,使vl能開始發(fā)光并達(dá)到最亮狀態(tài),此時印制板的反面朝南方時vl最暗。
圖2-86是電子羅盤的調(diào)試示意圖。
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