Nhận xét:
Hàm biểu diễn sự thay đổi điện áp quang trở vào tần số tín hiệu ứng với quang trở QT2 có dạng: 1 2 2 1 0 A A U A p f f 11,73 1 1,36 2 13,28 0 1,56 A A f p * Trên dải tần số 0 - 5000 Hz:
Hình 3.17. Đồ thị phản ứng của quang trở QT2 ở dải tần số hẹp
d. Khả năng ứng dụng [3]
+ Sơ đồ mạch truyền tín hiệu cách ly
Hình 3.18 là một sơ đồ ứng dụng truyền tín hiệu cách ly điện áp nguồn, sử dụng cảm biến quang.
54
Hình 3.18. Sơ đồ mạch truyền tín hiệu cách ly
Trong thực tế có những mạch điện xử lý tín hiệu làm việc với điện áp một chiều rất lớn có thể gây nguy hiểm cho người sử dụng. Một trong những giải pháp cách ly hiện nay là sử dụng bộ ghép quang để truyền tín hiệu sang mạch sử dụng điện áp an tồn. Mạch điện như chỉ ra trên hình 3.18 là một ví dụ ứng dụng truyền tín hiệu quang, cách ly điện.
Trong mạch hiển thị, tín hiệu vào được đưa đến chân của T1. Tranzito này chịu được dòng lên đến 100 mA và được phối hợp với các điện trở R1, R2 và R3. Giá trị R3 được chọn sao cho dịng IF ( dịng qua phơtơđiốt) thay đổi từ 15mA đến 25mA khi điện áp bazo biến thiên trong phạm vi U = 1V từ thấp nhất đến cao nhất. Độ mượt của tín hiệu có thể được cải thiện bằng việc giảm dòng IF. Điều chỉnh giá trị R3 của mạch nối từ đất lên chân T1 lúc này ta sẽ thu được dịng mong muốn qua phơtơđiốt (thơng qua LED1).
Các đầu ra của IC được kết nối với tầng chứa T3. Dòng hồi tiếp sẽ chạy qua R4 và R6. Giá trị R6 được chọn sao cho thu được giá trị lớn nhất của tỉ số hệ số khuếch đại trên độ rộng dải làm việc của T3. Điện trở R7 ấn định biên độ dao động của đầu ra, nó được lựa chọn để đạt được biên độ lớn nhất có thể mà khơng bị biến dạng tín hiệu. Hệ số khuếch đại vịng được xác định bởi R4 theo biểu thức sau:
1 4 7
3 6
Uout Id R R Uin I RF R
Thơng số chính của mạch:
Điện áp sai lệch 2% trên toàn bộ dải thế 1 Vpp Băng tần: 10MHz
Cách điện một chiều: 3000 V
3.3 Khảo sát cảm biến từ trƣờng Hall
Cảm biến từ trường Hall là cảm biến khá phổ biến để đo từ trường, đặc biệt hiệu quả với những vùng từ trường nhỏ hẹp. Tín hiệu Hall có đặc điểm là phụ thuộc vào hai đại lượng tác động lên nó là dịng điện và từ trường. Trên cơ sở thiết bị tự lắp ráp, chúng ta dễ dàng khảo sát và ứng dụng thiết bị vào một số phép đo như: độ rộng vùng cấm của chất bán dẫn, nồng độ hạt tải điện, dấu của hạt tải điện, từ trường, thay đổi góc độ... Trong phần thực nghiệm này, chúng tơi khảo sát mối quan hệ giữa tín hiệu Hall và cơng suất tiêu thụ trên tải, xem xét khả năng đo công suất dùng cảm biến Hall. Để thực hiện thí nghiệm, chúng tơi sử dụng nam châm điện Ley Bold- 33621 và thiết bị đo suất điện động Hall được lắp ráp tại Trung tâm Khoa học Vật liệu. Việc chuẩn hóa được so sánh với thiết bị của Mỹ.
3.3.1 Đặc trưng của nam châm điện
a) Sơ đồ mạch đo từ trường của nam châm điện
Nam châm điện sinh ra từ trường B phụ thuộc điện áp U, dòng điện I cấp cho nó. Mạch đo quan hệ giữa B-U-I của nam châm được bố trí như trên hình 3.19.
56 + Quan hệ I – U:
Kết quả khảo sát quan hệ giữa dòng điện I qua tải R1 và điện áp U ở hai đầu tải được trình bầy trên hình 3.20. Điện áp tối đa ni nam châm là 16 V, dịng tối đa là 200 mA, điện trở thuần 80 .
Điện áp của nam châm (Unc) và điện áp trên tải R1 (U) trong bảng số liệu đo tỉ lệ thuận với nhau theo công thức 2
55
Unc U.