霍爾傳感器課程設(shè)計(jì) 基于霍爾式傳感器的 課程設(shè)計(jì)

1、霍爾傳感器課程設(shè)計(jì) 基于霍爾式傳感器的電子秤 課程設(shè)計(jì) 導(dǎo)讀：就愛閱讀網(wǎng)友為您分享以下“基于霍爾式傳感器的電子秤 課程設(shè)計(jì)”的資訊，希望對(duì)您有所幫助，感謝您對(duì)92to 的支持!4.2.4.4 霍爾傳感器的主要特性參數(shù) 1. 輸入電阻Ri和輸出電阻Ro Ri是指流過控制電流的電極（簡(jiǎn)稱控制電極）間的電阻值，Ro是指霍爾元件的霍爾電勢(shì)輸出電極（簡(jiǎn)稱霍爾電極）間的電阻，單位為，霍爾傳感器的等效電路可如圖4.6所示。 2. 額定控制電流Ic和最大控制電流Icm 1) 霍爾元件在空氣中產(chǎn)生10的溫升時(shí)所施加的控制電流稱為額定控制 電流Ic。在相同的磁感應(yīng)強(qiáng)度下，Ic值較大則可獲得較大的霍爾輸出，霍爾元件

2、限制Ic的主要因素是散熱條件。 2) 一般鍺元件的最大允許溫升Tm<80，硅元件的Tm<175。當(dāng)霍爾 元件的溫升達(dá)到Tm時(shí)的Ic就是最大控制電流Icm 。 3. 不等位電勢(shì)Uh 1) 在額定控制電流Ic之下，不加磁B0時(shí)，霍爾電極間的空載霍爾電勢(shì) Uh0，稱為不平衡(不等位)電勢(shì)，單位為mV。一般要求霍爾元件的 Uh<1mV，好的霍爾元件的Uh可以小于0.1mV。 2) 不平衡電勢(shì)Uh是主要的零位誤差。因?yàn)樵诠に嚿想y以保證霍爾元件兩 側(cè)的電極焊接在同一等電位面上。如圖4.7所示，當(dāng)控制電流I流過時(shí)，即使未加外磁場(chǎng)，A、B兩電極此時(shí)仍存在電位差，此電位

3、差被稱為不等 位電勢(shì)（不平衡電勢(shì)）Uh。 4.2.4.5 霍爾式壓力傳感器由兩部分組成：一部分是彈性敏感元件的波登管用以感受壓力P，并將P轉(zhuǎn)換為彈性元件的位移量X，即XKpP，其中系數(shù)Kp為常數(shù)。另一部分是霍爾元件和磁系統(tǒng)，磁系統(tǒng)形成一個(gè)均勻梯度磁場(chǎng)，如右圖所示，在其工作范圍內(nèi)，BKbX，其中斜率Kb為常數(shù)；霍爾元件固定在彈性元件上，因此霍爾元件在均勻梯度磁場(chǎng)中的位移也是X，這樣，霍爾電勢(shì)Uh與被測(cè)壓力P之間的關(guān)系就可表示為UhKhIBKhIKbKpPKP， 式中 KhIKbKpK 霍爾式壓力傳感器的輸出靈敏度，具體內(nèi)部原理及磁場(chǎng)B與位移X的關(guān)系分別如（圖4.8、圖4.9）所示。 4.2.4.

4、6 霍爾傳感器的基本驅(qū)動(dòng)電路 霍爾元件的基本驅(qū)動(dòng)電路如圖4.10所示。 霍爾元件兩種驅(qū)動(dòng)電路如圖4.11所示。 恒流驅(qū)動(dòng) 恒壓驅(qū)動(dòng) 圖4.11 霍爾元件兩種驅(qū)動(dòng)電路 在此次設(shè)計(jì)中，當(dāng)霍爾傳感器通過恒定電流，將重物放在振動(dòng)平臺(tái)正中央時(shí)，使得霍爾傳感器在梯度磁場(chǎng)中上下移動(dòng)，輸出的霍爾電勢(shì)V取決于其在磁場(chǎng)中的位移量X，霍爾電勢(shì)經(jīng)放大后與被測(cè)重物的重量呈一定的線性關(guān)系。 4.2.5 差動(dòng)放大器簡(jiǎn)介 我們上學(xué)期剛學(xué)過模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，了解到差動(dòng)放大器的作用是放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)，在本次設(shè)計(jì)中由于產(chǎn)生的霍爾電勢(shì)很小，為減小誤差，故用差動(dòng)放大器將其放大后顯示到電壓表上。 4.2.6 F/V表簡(jiǎn)介 由于

5、此次設(shè)計(jì)是在CSY傳感器實(shí)驗(yàn)儀上進(jìn)行，故直接用F/V表顯示放大后的霍爾電勢(shì)，這是與用單片機(jī)編程方式制作電子秤不相同的一點(diǎn)。 第五章 電子秤調(diào)試及使用說明 5.1 電子秤調(diào)試 若之前學(xué)過單片機(jī)的有關(guān)知識(shí)，則可以通過單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)電子秤軟件設(shè)計(jì)，即可以做仿真實(shí)驗(yàn)，但由于大三上學(xué)期尚未對(duì)單片機(jī)編程有充分了解，故此次電子秤調(diào)試需在CSY傳感器實(shí)驗(yàn)儀上進(jìn)行，CSY傳感器實(shí)驗(yàn)儀主要由四部分組成：傳感器安裝臺(tái)、顯示與激勵(lì)源、傳感器符號(hào)及引線單元、處理電路單元，如圖5.1示。 圖5.1 CSY傳感器實(shí)驗(yàn)儀 具體調(diào)試步驟如下： 1. 連接好線路后，開啟主副電源，調(diào)W1電位繼使系統(tǒng)電壓輸出為零。 2. 在稱重平臺(tái)上放上砝碼，觀察電壓表示數(shù)，求出其靈敏度。 3. 根據(jù)線性起點(diǎn)移走平臺(tái)上放的多余稱重砝碼，記下此刻的表頭讀數(shù)，再 在平臺(tái)上放一個(gè)未知重量之物，記下表頭讀數(shù)。根據(jù)線性區(qū)的靈敏度S可求得此物體重量。 需要指出的是在每次稱量物體之前都需用電位繼W1將電壓表調(diào)零，目的是補(bǔ)償不等位電勢(shì)，零位穩(wěn)定是影響電子