霍尔传感器应用之数字转速表

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1、电子技术课程设计一种霍尔集成传感器的应用设计院（系）名称信息工程学院专业班级XXXXXXXXXXXXXX学号XXXXXX学生姓名XXXXX指导教师XXXXX2012年6月1日课程设计说明书摘　　要本课题是利用电子技术知识设计出一个数字转速表，数字转速表是一个将被测转轴的转速用数码显示电路进行定量显示的计数装置。用一个装有永久磁铁的转盘装置，可与被测轴相连，当被测轴旋转时，便带动转盘随之转动。当转盘上的磁铁经过霍尔集成传感器时，被转换成转速电信号。被测轴每旋转一周，霍尔集成传感器便输出一个电脉冲。时基信号在一

2、个单位时间（例如1min）内控制选通门开启，让转速信号脉冲通过，后送至计数显示组件，实现在单位时间内的计数。当计数器的内容被送至寄存器并被显示后，上一次的测量结果被刷新，在下一个时基信号上升沿到来时，又重复上述过程。关键字：霍尔传感器555电路选通门电路数字转速表课程设计说明书目　　录1绪论11.1课题描述11.2基本工作原理及框图12相关芯片及硬件电路设计22.1霍尔传感器相关介绍22.1.1霍尔效应22.1.2霍尔传感器32.1.4霍尔传感器的特性32.1.5霍尔传感器的应用42.2时基信号发生器52.

3、2.1555定时器内部结构52.2.2多谐振荡器工作原理62.2.3振荡周期72.3选通门电路82.3.1TTL与非门的工作原理82.4LED显示电路83数字电路表总电路图10总结12致　谢13参考文献14第13页课程设计说明书1绪论1.1课题描述随着科学技术的发展电子应用技术日益频繁的被人们所利用，不仅在日常生活中而且在生产中更是被人们喜于接受。这些对推动我国经济发展以及提高生产效率等有重大意义。电子技术应用不仅应用在高端科技领域内而且和生活息息相关，例如各种电器电路板设计，维修等都需要结合电子技术来完成

4、。而作为电子信息工程专业的学生掌握这一技术显得更为重要，而课程设计这一环节是对我们是否掌握知识的一大考验，或者是理论结合实际的一种锻炼，更是对我们前面所学过的科目如模拟电子技术才，数字电子技术以及原理图设计等的综合应用。而且通过《数字转速表设计》这课题的设计通过真正意义上的实践来发现自己的不足并通过深思后再得到老师和同学的帮助更能留下深的印象并在以后的学习实践中来弥补自己的不足。而课程设计最大一方面的意义是能提高我们得应用能力和科技创新能力。本课题是设计一个具有实际应用意义的电子转速表，它是一个将被测转轴的

5、转速用数码显示电路进行定量显示的技术装置。1.2基本工作原理及框图时基信号电路本课题设计的数字转速表是由装有永久磁铁的转盘、霍尔集成传感器、选通门电路、时基信号电路、计数及数码显示电路等组成。其基本工作原理是：由霍尔传感器获取转速信号，信号通过由时基信号控制的选通门，最后被送进计数器，通过对脉冲进行计数而推算出转速,并由数字显示器件直接显示。LED显示器计数器转盘装置和霍尔集成传感器选通门电路电路图1.2.1转速表基本原理框图第13页课程设计说明书2相关芯片及硬件电路设计2.1霍尔传感器相关介绍2.1.1霍

6、尔效应美国物理学家E·HALL于1879年发现了一种新的物理效应，即在一片金属拨片的前后方向通有电流I，在垂直于金属面的方向上加一个磁场（磁感应强度为B），就可以发现在金属薄片的左右两侧会产生电压VH。实验证明，只要磁场不是特别强，VH和I及B成正比，与薄片的厚度d成反比。即：VH=RH·I·B/d图2.1.1霍尔原理这个效应后来就以HALL来命名，称为霍尔效应。称VH为霍尔电压，RH霍尔系数，金属薄片也就称为霍尔元件。对于一个确定的霍尔元件RH和d都已确定，所以上式可以改写成：VH=(RH/d)·I·B=

7、KH·I·B这里KH=RH/d，KH就称为霍尔灵敏度霍尔效应的本质是：固体材料中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。平行电场和电流强度之比就是电阻率。大量的研究揭示：参加材料导电过程的不仅有带负电的电子，还有带正电的空穴。第13页课程设计说明书2.1.2霍尔传感器霍尔传感器是根据霍尔效应

8、制作的一种磁场传感器。由于霍尔元件产生的电势差很小，故通常将霍尔元件与放大器电路、温度补偿电路及稳压电源电路等集成在一个芯片上，称之为霍尔传感器。图2.1.2霍尔传感器霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小。如图2.1.2所示，是其中两个型号的外形图。2.1.3霍尔传感器的分类霍尔传感器分为线型霍尔传感器和开关型霍尔传感器两种。（1）线性型霍尔传感器由霍尔元件、线性放大器和射极跟随器组成，它输出模拟量。　　（2