3 Комплект поставки

В комплект поставки стенда входят элементы, перечисленные в таблице 1.1:

Таблица 1.1

№	Наименование изделия	Кол-во, шт	Примечание
1	Персональный компьютер	1	С установленной ОС Windows 7 и программным обеспечением стенда.
2	Измерительный блок	1
3	Магнитная система	1	Два исследуемых образца элементов Холла установлены в магнитной системе.
4	Комплект программного обеспечения	1	В комплект входят дистрибутивы: ОС Windows 7; ПО стенда.
5	Комплект документации	1	В комплект входят: Руководство по эксплуатации; Методические указания по выполнению лабораторных работ; Паспорт.

4 Устройство и работа аппаратной части

Общий вид аппаратной части стенда представлен на титульном листе руководства, а структурная схема – на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Структурная схема аппаратной части стенда

На структурной схеме показаны следующие элементы:

Нагреватель – предназначен для нагрева образцов;

Образцы – набор исследуемых элементов Холла с различными характеристиками;

Датчик температуры – датчик на основе кремниевого диода;

Узел управления нагревателем – позволяют устанавливать заданную температуру;

Катушка магнитной системы – создает однородное магнитное поле в магнитном зазоре магнитопровода;

Управляемый источник тока катушки – позволяет регулировать значение индукции магнитного поля;

Управляемый источник тока образца – позволяет регулировать значение силы постоянного тока, протекающего через образец;

Дифференциальный усилитель – обеспечивает усиление ЭДС Холла и преобразование дифференциального сигнала;

Преобразователь T / U – совместно с датчиком температуры осуществляет преобразование температуры в напряжение;

Интерфейсный модуль – микропроцессорное устройство, которое осуществляет управление элементами измерительного блока и процессом измерения, обеспечивает обмен информацией с персональным компьютером;

Источник питания – стабилизированный ИП, работающий от сети переменного тока 220 В.

Аппаратная часть прибора работает следующим образом. Управляющие команды в форме пакета данных поступают в интерфейсный модуль от ПК по интерфейсу USB и обрабатываются микроконтроллером. При этом устанавливаются заданные значения тока через катушку Im и образец Is. Значение магнитной индукции прямо пропорционально значению тока Im. Напряжение на полупроводнике Us, напряжение U(E), пропорциональное ЭДС Холла E, и напряжение U(T), пропорциональное температуре, преобразуются в код и передаются в ПК. Нагрев может осуществляться в импульсном режиме с интервалом 1-2 секунды. Таким образом, программное обеспечение автоматизированного лабораторного стенда получает информацию об измеряемых физических величинах и отображает результаты измерения на экране монитора.

Конструктивно внутри ИБ размещены плата источника питания, измерительная плата и плата интерфейсного модуля. На передней панели корпуса ИБ расположены индикаторы включения питания и нагрева, а на боковой стенке корпуса – тумблер «Сеть».

Элементы Холла, малогабаритный нагреватель и датчик температуры размещаются на общей теплопроводящей пластине в магнитном зазоре. Выбор образца осуществляется с помощью переключателя, находящегося на верхней крышке выносного блока.