Magnētu detektors

Gan elektronikā, gan fizikā tiek izmantoti magnēti, veicot dažādus eksperimentus, izstrādājot dažādas ierīces. Dažreiz tiek izmantoti arī citi materiāli, kuri var magnetizēties, tāpēc ir noderīgi, ja ir pieejama ierīce, ar kuras palīdzību var atšķirt magnētus no citiem materiāliem, kas savukārt ir iemesls tam, ka šoreiz autors izveidojis elektrisko principiālo shēmu, kura veic magnētu detektora funkciju.

Lai varētu noteikt, vai materiāls ir magnēts, tiek izmantots MH253EUA sērijas Holla efekta sensors, kura izejas sprieguma vērtība strauji samazinās, kad tam tiek tuvināts magnēts. 

Ja nedaudz aplūko teoriju, tad Holla efekts apraksta potenciālu starpības (elektriskā sprieguma) rašanos elektriskajā vadītājā, pa kuru plūst elektriskā strāva, kurš atrodas magnētiskajā laukā.

Šādu elektrisko principiālo shēmu var izmantot, piemēram, lai mērītu apgriezienu skaitu, lai atšķirtu magnētus no citiem priekšmetiem.

Elektriskās principiālās shēmas elektrobarošanai paredzēts izmantot 9 V bateriju.



1.1.att. Magnētu detektora elektriskā principiālā shēma


Elektriskās principiālās shēmas darbības princips ir balstīts uz MH253EUA sērijas Holla efekta sensors, kura izejas sprieguma vērtība strauji samazinās, kad tam tiek tuvināts magnēts. 

Lai nodrošinātu stabilu signāla līmeni MH253EUA sērijas sensora izejā, kamēr sensoram netiek tuvināts magnēts, tiek izmantots R5 rezistors, kurš nodrošina augsta signāla līmeņa piesaisti. 

Tā kā nepieciešams nodrošināt shēmas daļu, kura salīdzina sensora izejas sprieguma vērtību ar atbalsta sprieguma vērtību, kura tiek izmantota kā slieksnis, tad shēmā ir paredzēts U2A operacionālais pastiprinātājs, kurš darbojas kā komparators, kas salīdzina divas sprieguma vērtības.

Atbalsta sprieguma vērtības iestatīšanai tiek izmantoti R3 un R4 rezistori, kur atbalsta sprieguma vērtība ir 2,5 V.

Lai lietotājs zinātu, ka pietuvinātais priekšmets ir magnēts, tiek izmantots elektromagnētiskais skaņas avots (BZ1) un indikācijai paredzēta gaismas diode (D1).

R1 rezistors paredzēts gaismas diodes aizsardzībai, proti, tas ierobežo strāvu caur gaismas diodi.

Tā kā elektromagnētiskā skaņas avota iekšējā shēma satur induktivitātes spoli, kurā inducējas EDS, kad caur tranzistoru plūst strāva, kad tas tiek atvērts, tad nepieciešams nodrošināt bipolārā tranzistora aizsardzību, izmantojot pretēji slēgtu D3 taisngriežu diodi.

Q1 bipolārais tranzistors paredzēts skaņas avota un indikācijas diodes vadībai.

R2 rezistors tiek izmantots bipolārā tranzistora bāzes strāvas ierobežošanai.

Tā kā elektrisko principiālo shēmu paredzēts izmantot kā pārnēsājamu ierīci, tad shēmas elektrobarošanai paredzēts izmantot 9 V bateriju.

L7805 sērijas lineārais sprieguma stabilizators paredzēts 5 V stabilizācijai, jo  MH253EUA sērijas Holla efekta sensora elektrobarošanas spriegums nedrīkst pārsniegt 7 V. 

Lai nodrošinātu sprieguma pulsāciju gludināšanu, shēmā ir paredzēts C1 elektrolītiskais kondensators, bet C2 keramiskais kondensators paredzēts parazītiskās induktivitātes ietekmes novēršanai.

Elektriskās principiālās shēmas ieslēgšanai un izslēgšanai paredzēts SW1 slēdzis.

Lai lietotājs redzētu, kad shēma atrodas ieslēgtā stāvoklī, tiek izmantota D2 gaismas diode, kur R6 rezistors paredzēts tās aizsardzībai.