實驗 | 磁場感測器轉速控制實驗 (使用LabView)

實驗二、磁場感測器轉速控制實驗：

要做的實驗分為六個部分

1. 應用Nl ELVIS II Plus 平台測試類比霍爾磁場感測器
2. 霍爾效應磁場開關磁滯特性實驗
3. 使用霍爾電磁開關感測器計算脈波實驗
4. 利用霍爾電磁開關感測器建立轉速計實驗
5. 撰寫LabVIEW 程式進行自動計數實驗
6. 撰寫LabVIEW 程式進行馬達轉速控制實驗 (前面2~5部分的整合)

第一部分：應用Nl ELVIS II Plus 平台測試類比霍爾磁場感測器

利用741穩定電壓輸出，將電壓輸出給類比霍爾元件並量測訊號。

實際的接線圖，如下。



線路與程式都完成後，量測的初始穩定電壓應為 2.5V。



當磁鐵靠近類比霍爾感測器時，電壓會呈現兩種狀況：

1. 上升至4.2~4.5V左右
2. 下降至1.5V左右

這是因為磁性不同所造成的。



最後隨著距離的長短，你可以量測出電壓與磁鐵感應距離的曲線圖

第二部分：霍爾效應磁場開關磁滯特性實驗

第二部分與第一部分，基本上接線一樣，除非給的電子元件腳位不同，否則直接將第一部分的類比霍爾元件更改為數位的霍爾元件即可。

實際接線圖，跟第一部分一模一樣，只是換元件。



量測出的實驗結果也和類比的一樣，只是呈現出來的波形不一樣。

第三部分：使用霍爾電磁開關感測器計算脈波實驗

第三部分非常重要的，直接影響後續的實驗，尤其是放錯霍爾感測元件(有類比與數位的)，在這裡使用數位霍爾感測元件，用以計算次數。



將程式與電路完成後，叫出示波器，觀察波形，波形應如下圖所示一樣，靠近時ON，離開使OFF，波形呈現一上一下的方波。



下圖為LabView的程式

第四部分：利用霍爾電磁開關感測器建立轉速計實驗

第四部分依然使用數位霍爾感測器，並透過LabView撰寫程式，手動調整VPS電壓供電給馬達，控制馬達轉速來量測轉數與波形圖。



低電源供應(+5V)，脈波頻率小，平均4秒轉一次。



高電源供應(+12V)，脈波頻率大，平均1秒轉一次。



獲得數據後，便可繪製圖VPS-轉數曲線圖，下圖利用Excel繪製。

第五部分：撰寫LabVIEW 程式進行自動計數實驗

第五部分，利用LabView撰寫一個自動計算的轉數的程式，實際上操作不難，需要將量測到的訊號次數透過程式的演算法處理。

直白地說，即是把轉幾次的訊號輸入LabView，撰寫程式計算轉數。



撰寫完成的LabView人機介面如下：



LabView的程式區撰寫如下：

第六部分：撰寫LabVIEW 程式進行馬達轉速控制實驗 (前面2~5部分的整合)

最後，第六部分的實驗，其實就是前面2~5部分的整合。

簡單說一下流程：

1. 抓取電路訊號到電腦中
2.  透過LabView程式控制(人機介面)
3. 輸出訊號給馬達 
4. 反饋給電腦LabView程式 
5. 修正參數再回傳給馬達電路

程式的內容不難，利用現成的PID模組和簡單的邏輯程式。

下圖為實際實驗狀況，抓出霍爾感測的PIN3腳位的訊號到PFI 8/CTRO_SOURCE，進行計數量測。



由於是前面2~5部分的整合，此部分直接貼上黑修斯當初撰寫的程式與人機介面。

程式有稍作修改，為了方便修改PID參數，把PID gain變成可在人機介面區中進行控制，並顯示出VPS supply+(S+)、supply-(S-)，在人機介面區，方便觀察。

另一個實驗分享

實驗 | 系統溫度感測監控實驗 (使用Labview)

後續補充

因為有學弟妹反映，不知道如何新增LabView中的一些函數。
這邊做一些簡單說明：



這個函數功能，在右鍵>第一個項目> 找到logical variable，再對該函數右鍵選擇change to read (這邊有點忘記是啥，反正寫入write跟讀入read可以互換)。那要變成實際溫度的選項，你必須先建立這個參數值，才可以選，如果建立好，直接左鍵點擊，就可以找到，如果沒有建立請看下面說明。





參數設置，這個東西就是一個參數，也可以說變數，反正你必須先建立這個東西，並改好名稱，你才能在上面敘述的logical variable選擇到"實際溫度"這個選項，如果你改成 "櫻木花道"，logical variable左鍵點擊就會看到"櫻木花道"。


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