CN206740067U - 智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台 - Google Patents
智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台 Download PDFInfo
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Abstract
智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台，涉及直线位移检测与控制领域。其由锂电池、蓝牙接收模块、变压与稳压模块、步进电机及控制单元、霍尔传感器和数据采集卡集成。手机蓝牙发射模块发送角位移指令，经蓝牙接收模块传输到控制器，控制步进电机拖动螺旋测微头转动产生直线位移；霍尔传感器检测螺旋测微头的直线位移量，输出信号经信号处理与放大电路传送到USB数据采集卡；课堂教学演示时，USB数据采集卡输出信号可直接传送到计算机，通过投影仪展示与位移量相对应的电压特性曲线。本实用新型具有集成化、智能化和便携式的特点，新颖独特。
Description
技术领域
本实用新型涉及直线位移检测与控制领域的一种实验台，特别是一种针对课堂教学演示的智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台。
背景技术
现有传感器实验台体积较大，仅能在实验室中操作，不便于携带到教室中进行课堂教学过程中的即时演示，从而导致学生不能较好地掌握传感器的特性。基于手机蓝牙技术控制的智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台的发明，有助于教师上课时随手携带，在讲课时更加生动形象地向学生展示霍尔传感器的位移特性。
实用新型内容
为了克服现有传感器实验台科技含量较低且不能在课堂上即时给学生演示的缺陷，本实用新型提出了一种智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台，通过小型集成化设计和配置用于手机遥操作的蓝牙接收模块，实现教师上课时可随手携带该实验台到教室进行课堂教学过程中的即时演示。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：利用步进电机拖动螺旋测微头产生一定的直线位移，利用霍尔传感器经处理电路将检测的位移信号进行转换和放大输出电压信号，通过USB数据采集卡传输到计算机，进而在投影仪上实时显示。通过将锂电池、蓝牙接收模块、变压与稳压模块、步进电机及控制单元、霍尔传感器及信号处理电路和数据采集卡所有功能部件集成到一个小型实验台中实现教师上课时随手携带。通过在实验台上配置蓝牙接收模块实现利用手机蓝牙发射模块遥操作该实验台。
本实用新型的有益效果是：锂电池、蓝牙接收模块、变压与稳压模块、步进电机及控制单元，霍尔传感器和数据采集卡的小型集成化设计提高了实验台的便携性；蓝牙接收模块的配置提高了实验台的智能化水平，使其能够通过手机进行遥操作。
附图说明
图1是实用新型智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台***结构图，图2是图1所示结构智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台的供电***图。
图1中：1. 锂电池，2. 传感器支架，3. 稳压模块2，4. 可调电压模块，5. 霍尔传感器，6. 信号处理电路板，7. 底板，8. USB数据采集卡，9. 驱动器，10. 箱体，11.步进电机，12. 电机支架，13. 控制器， 14. 蓝牙接收模块，15.联轴器，16.螺旋测微头，17.稳压模块1。
具体实施方式
智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台（图1）由机械结构、控制与检测***、供电***组成。其中机械机构由箱体（10）、底板（7）、电机支架（12）、传感器支架（2）组成。控制与检测***由控制器（13）、蓝牙接收模块（14）、驱动器（9）、步进电机（11）、联轴器（15）、螺旋测微头（16）、霍尔传感器（5）、信号处理电路板（6）和USB数据采集卡（8）组成。供电***由锂电池（1）、稳压模块1（17）、稳压模块2（3）和可调电压模块（4）组成。
控制与检测***中，控制***包括控制器（13），蓝牙接收模块（14），驱动器（9），步进电机（11），联轴器（15）和螺旋测微头（16）。控制器（13）和驱动器（9）通过螺钉安装在底板（7）表面，蓝牙接收模块（14）安装在控制器（13）的蓝牙接口上，从而通过手机蓝牙发射模块与蓝牙接收模块（14）之间的通讯实现手机遥操作。电机支架（12）上固定的步进电机（11）通过联轴器（15）拖动螺旋测微头（16）的转动。霍尔传感器（5），信号处理电路板（6）和USB数据采集卡（8）组成检测***，霍尔传感器（5）安装在传感器支架（2）上，信号处理电路板（6）和USB数据采集卡（8）通过螺钉安装于底板（7）表面。其中霍尔传感器（5）输出端接入信号电路处理板（6）的端子上，信号处理电路板（6）和USB数据采集卡（8）通过杜邦线连接传输信息。
供电***中，锂电池的输出电压可通过稳压模块1（17），稳压模块2（3），可调电压模块（4）转化为智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台***中控制器（13），蓝牙接收模块（14），驱动器（9），霍尔传感器（5），信号处理电路板（6）和步进电机（11）的所需电压。USB数据采集卡（8）由高屏蔽USB数据传输电缆供电。
智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台使用时，手机通过蓝牙发射模块发送角位移指令，经蓝牙接收模块（14）传输到控制器（13），控制器（13）通过驱动器（9）从而带动步进电机（11）的运动，步进电机（11）的输出轴通过联轴器（15）拖动螺旋测微头（16）转动。霍尔传感器（5）检测螺旋测微头（16）产生的直线位移量，其输出端接入信号处理电路板（6）中，信号处理电路板（6）的处理电路对从霍尔传感器（5）得到的模拟信号进行转换和放大处理。USB数据采集卡（8）采集与处理来自信号处理电路板（6）的输出信息并通过高屏蔽USB数据传输电缆将信息传输给计算机，通过投影仪展示与位移量相对应的电压特性曲线。
Claims (3)
1.一种智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台，由锂电池、蓝牙接收模块、变压与稳压模块、步进电机及控制单元、霍尔传感器和USB数据采集卡集成于一个小型可携带箱体内的位移特性测定实验台；其特征在于，在控制器（13）的蓝牙接口上安装蓝牙接收模块（14），步进电机（11）与控制器（13）通过驱动器（9）连接；步进电机（11）输出轴装有联轴器（15）连接螺旋测微头（16）；霍尔传感器（5）接入信号处理电路板（6），输出信号由USB数据采集卡（8）采集处理。
2.根据权利要求1所述的智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台，其特征在于，所述的蓝牙接收模块（14）可接收由手机蓝牙发射模块发送的角位移指令，进而通过控制器（13）控制步进电机（11）拖动螺旋测微头（16）转动产生直线位移。
3.根据权利要求1所述的智能化便携式霍尔传感器位移特性实验台，其特征在于，所述的USB数据采集卡（8）输出信号可直接传送到计算机，课堂教学演示时，通过投影仪可直接展示与位移量相对应的电压特性曲线。
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Cited By (2)
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| CN109990807A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-09 | 河南工业大学 | 一种霍尔传感器特性测量实验装置及方法 |
| CN110580846A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-17 | 泉州台商投资区中栓机械技术有限公司 | 高中物理凸透镜成像教学方法 |
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| CN109990807B (zh) * | 2019-04-15 | 2024-05-31 | 河南工业大学 | 一种霍尔传感器特性测量实验装置及方法 |
| CN110580846A (zh) * | 2019-10-11 | 2019-12-17 | 泉州台商投资区中栓机械技术有限公司 | 高中物理凸透镜成像教学方法 |
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