基于磁阻传感器的旋转弹转速测量系统设计.pdf

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1、108传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2013年第32卷第6期基于磁阻传感器的旋转弹转速测量系统设计苏树清，李锦明，李锡广(中北大学电子测试技术国防科技重点实验室，山西太原030051)摘要：为了给弹体试验中所发生故障的机理分析提供重要的参考依据，介绍了一种基于HMC1043磁阻传感器的旋转弹转速测量系统的设计。设计主要采用了HMC1043三轴磁阻传感器和PIc24Fv32KA3O1单片机芯片来完成系统功能。在详细阐述系统硬件设计的基础上，对软件设计进行了相应的介绍。实验结果表明：所设计的测量系统能比较准确地测出弹丸的转速。关键词

2、：转速测量；HMC1043三轴磁阻传感器；PIC24FV32KA301单片机中图分类号：TN06文献标识码：A文章编号：1000-9787(2013)06-O108-03DesignofrotatingspeedmeasurementsystemforroMllingmissihlebasedaonmagnetoresistivesensorSUShu—qing，LIJin—ming，LIXi—guang(NationalKeyLaboratoryforElectronicMeasurementTechnology，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051

3、，China)Abstract：Toprovideanimpo~antreferencebasisfortheoreticalanalysisonfaultinp1·0jectiletest，adesignofrotatingspeedmeasurementsystemf0rrollingmissileswhichbasedonmagneticsensorHMC1043isproposed．3一axismagnetoresistivesensorHMC1043andMCUPIC24FV32KA301areadoptedtofulfillthefunctionofsystem．Andont

4、hebasisofdetaildescriptiondesignofsystemsoftwaredesignisintroducedcorrespondingly．Theexperimentalresultsprovethatthedesignedsystemcanmeasuretherotatingspeedofprojectilesaccurately．Keywords：rotatingspeedmeasurement；3-axismagnetoresistivesensorHMC1043；MCUPIC24FV32KA3010引言换、FLASH存储器、微控制器和上位机组成。系统总体设

5、旋转弹是一种重要的陆军火力压制手段，其旋转体制计框图如图l所示。能有效减小由于气动外形的不对称、质量偏心等引起的落点误差0。旋转弹依靠旋转来保持飞行过程中的稳定，也依靠旋转来保持它射向的高精度。因此，旋转弹飞行过程中转速的获取对其性能分析就显得尤为重要。地球和近地空间存在的磁场，称为地磁场。地磁场是一个具有方向性的弱磁场。地球磁场比较稳定，弹体在飞行过程中始终图1系统总体设计框图处于地磁场中，可利用地磁传感器采集弹丸在地磁场的信Fig1Blockdiagramofoveralldesignofsystem三轴磁阻传感器把传感轴方向的入射磁场强度转换为号。由于弹丸在飞行的过程中，不宜进行实

6、时分析，所以，差动电压输出，这些电压信号经信号调理电路处理后传输将采回的数据先进行保存，等弹丸击中立靶后，取出电路到单片机的模拟输入端，通过单片机内置的A／D转换器进板，将保存的数据调出分析、处理，就可以计算出旋转弹飞行模数转换，转换后的数字量传输到FLASH存储器中进行行过程中的转速。基于此，本文提出一种主要由HMC1043存储，方便系统随时从FLASH中调取数据进行分析、处理。三轴磁阻传感器、PIC24FV32KA301单片机和串行闪存A3"25FS040构成的旋转弹转速测量系统。1．1HMc1043磁阻传感器及其置位／复位电路1系统硬件设计霍尼韦尔HMC1043型传感器是一种小型三

7、轴表面安系统主要由三轴磁阻传感器、信号调理电路、A／D转装的传感器序列系统，适用于低磁场磁性传感，采用霍尼韦收稿日期：2013-01—14第6期苏树清，等：基于磁阻传感器的旋转弹转速测量系统设计109尔各向异性磁阻(AMR)技术。这种传感器是极灵敏的低磁场、固态磁传感器，可用来测量地球磁场的方向和从数十p,Gs到6Gs的强度等级。HMC1043传感器内部有3个惠斯通电桥，如图2所示。当置于变化的外加磁场中时，由镍铁合金制成的电桥电阻