電子羅盤
出處:110xia 發(fā)布于:2007-10-08 09:55:58
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和運算放大器集成電路IC2(Nl-N4)內部的Nl組成。
指示電路由電阻器R8-Rl2、電容器C1、lC2內部的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,地磁場的磁感應線穿過霍爾集成電路ICl時,ICl產生的感應電動勢使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。磁感應越強,VL的發(fā)光亮度越強,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型四運放集成電路。
PV選用0-5V電壓表。
BL選肋0.5W、8Ω的電動式揚聲器。
電路調試
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應與印制線路板平行安裝)時,VL發(fā)光,PV有電壓指示,則應調節(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?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應熄滅。手持印制板,保持印制板傾斜角度在原地向東和西轉動,使VL在有磁場斜穿過lCl時也發(fā)光。存轉動過程中,只有PV的電壓指示,VL的發(fā)光暗時,印制板上面的朝向為正北。
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?shù)卮艃A角的余角。這樣,地磁場正好垂直反穿ICl,調節(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一個小角度,使VL能開始發(fā)光并達到亮狀態(tài),此時印制板的反面朝南方時VL暗。
圖2-86是電子羅盤的調試示意圖。

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