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《无线移动霍尔效应高斯计的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、鲁东大学学报(自然科学版)LudongUniversityJournal(NaturalScienceEdition)2009,25(4):347—351无线移动霍尔效应高斯计的设计12常新华,赵凤兰(1.鲁东大学电子与电气工程学院,山东烟台264025;2.烟台海港医院,山东烟台264002)摘要:应用遥控电动小车和集成线性霍尔芯片及数据采集芯片,根据霍尔效应原理设计了车载无线高斯计磁场测量系统,在PC微机控制下对较远距离磁场进行了遥控测量和数据处理.采用FSK无线收发模块电路对二进制数据流进行调制和解调,实现了小车遥控系统、高斯计测量系统与PC微机之间串行异步数据的无线
2、传输和命令交互.关键词:霍尔效应;电动小车;ADuc845;无线传输中图分类号:TP216文献标志码:A文章编号:167328020(2009)0420347205[5]高斯计作为测量空间磁场强度的计量仪表,霍尔传感器元件和开关霍尔传感器元件.其中在电气、通讯等行业中应用广泛.传统的高斯计一三端线性霍尔传感器元件内部由霍尔元件、差分般利用霍尔效应传感器将磁场强度转换为霍尔电放大器和射极跟随器组成,其输出电压与加在霍压,然后经仪表运放电压放大后驱动指针式仪表尔元件上的磁感强度B成正比,有很高的灵敏度显示,或者经过模数转换后通过LED数码管或者和优良的线性度,适用于各种磁场检测
3、.本文高斯[1—3][6]LCD液晶显示测试数值.其数据显示形式单计测量电路即采用了霍尔线性传感器CS49E,一、功能简单,一般不便于在电脑上对测试数据进其磁电转换特性参数如下:Vcc=5V,TA=25℃时,行处理,由于显示屏固定安装在仪表上,只能近距电源电流小于8mA,静态输出电压2.5±0.1V,灵离观察,因此在应用中有一定的局限性.敏度15—20mV/mT,输出上限电压≥4.2V,输出本文给出了一种无线移动高斯计磁场测量方下限电压≤1V.CS49E的磁电转换特性曲线如图案,用户利用微机较远距离观察、控制和处理高斯1,在-1000—1000Gs磁场区间内,传感器输出电计
4、测量数据.高斯计测量电路安装在一电脑遥控压V与工作磁场B成正比.的电动小车上,小车在电脑控制下智能运动,将高斯计带入指定空间进行测量,并无线发送数据和接收遥控命令,电脑对小车运动加以控制并对测量数据进行处理.该测量系统包括三部分设计内容:1)霍尔高斯计数据采集;2)微机无线控制和数据传输;3)运动小车控制.[6]1霍尔高斯计测量系统图1霍尔线性传感器CS49E磁电转换特性曲线1.2霍尔高斯计测量系统组成1.1测量原理霍尔高斯计测量系统框图如图2,传感器输根据霍尔效应原理,霍尔传感器元件将被测出的霍尔电压经调理转变为数据采集芯片[4]磁场强度转变成霍尔电压,以计算磁场强度.[
5、7]ADuc845的24位ADC所要求的电压,经模数新型的集成霍尔传感器元件,主要分为三端线性转换变为数字信号,数字滤波及平均处理后,数据收稿日期:2009204202;修回日期:2009205218基金项目:鲁东大学校基金项目(L20072801)作者简介:常新华(1969—),男,山东烟台人。讲师,硕士,研究方向为信号与信息处理、混沌保密通信。E2mail:cxhzfl@163.com。348鲁东大学学报(自然科学版)第25卷校准和系统调试.1.3线性霍尔电压调理霍尔传感器前置电压调理电路如图3.稳压集成电路TL431经可调电阻W1调节输出稳定的5V电压作为CS49E的
6、供电参考电压,第一级TL084运放对电压信号输出隔离,第二三级运放图2霍尔高斯计测量子系统框图将CS49E输出的0—5V电压信号调理到0—送至无线收发模块(与遥控小车系统共享),经无线信道上传至PC微机处理.ADuc845与PC之间215V之间,作为数据采集芯片ADuc845的AD输入信号.双向通信,键盘和液晶显示模块对测量精度进行图3线性霍尔传感器调理电路调理电路在正式工作前要进行调零和确定放Aduc845硬件电路连接框图如图4,24位大倍数,分以下几步完成:(1)将第一级运放3ADC可对8路模拟信号进行AD转换,所以将传脚正相端接地,调节W5使第二级运放输出端7感器调理
7、输出电压接P1.7引脚,选择第8路脚电平为0,然后调节W4使第三级运放8脚输出ADC输入.软件启动ADC时,选择“主ADC”使电压为0;(2)将第一级运放3脚正相端接能、斩波、连续转换、缓冲、单极性、0—2.56V输TL431输出的5V参考电压,调节W2和W3使第入电压模式(ADC的参考电压2.5V),每次转换三级运放8脚输出电压略小于2.5V;(3)W2和结束通过中断方式处理转换数据.Aduc845同时W3不动,重复第一步操作,重新调零;(4)将第利用CH451串行键盘模块电路接收键盘输入,并一级运放3脚正相端重
