磁敏角度測(cè)量電路制作與調(diào)試

1、傳感器應(yīng)用技術(shù)課程磁敏角度測(cè)量電路制作與調(diào)試課程組: 梁長(zhǎng)垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰 Sensors application technologyManufacture and Debugging of Magnetic Angle Measuring Circuit1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計(jì)過(guò)程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course Contents1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計(jì)過(guò)程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course Contents1 1 任務(wù)描述任務(wù)描述任務(wù)要求具體任務(wù)利用巨磁阻效應(yīng)角度傳感器作為磁信號(hào)檢測(cè)傳感器，設(shè)計(jì)制作一種角度測(cè)量電路。 當(dāng)有磁性

2、物體靠近并旋轉(zhuǎn)時(shí)，可測(cè)量出旋轉(zhuǎn)的角度值。1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計(jì)過(guò)程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course Contents器材準(zhǔn)備2 2 器材準(zhǔn)備u 智能顯示模塊、磁敏傳感器應(yīng)用模塊；u 角度測(cè)量模塊；u TLE5011巨磁效應(yīng)角度測(cè)量芯片；u 萬(wàn)用表、雙路直流穩(wěn)壓電源。1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計(jì)過(guò)程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course ContentsGMR角度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖GMR元件垂直集成在芯片中。當(dāng)芯片正上方的磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)， GMR元件的電阻值隨之改變。四個(gè)單獨(dú)的GMR元件連接到一個(gè)惠斯通傳感器電橋。 這些GMR元素感覺(jué)施加磁場(chǎng)的兩個(gè)分量中的任一個(gè)：X分量

3、，VX（余弦）Y分量，VY（正弦）它通過(guò)測(cè)量正弦和余弦角分量檢測(cè)磁場(chǎng)的方向，正弦和余弦值能以數(shù)字形式讀出。可對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理以計(jì)算磁場(chǎng)（磁鐵）的角方向。TLE5011巨磁阻效應(yīng)傳感器的工作原理：3 3 設(shè)計(jì)過(guò)程3 3 設(shè)計(jì)過(guò)程TLE5011角度傳感器的基本特性 基于巨磁電阻（GMR）的原理 0.25mCMOS技術(shù) 工作電壓：3.3 V和5 V 內(nèi)核電源電壓2.5 V 測(cè)量角度：0 - 360 16位的高精度SD-ADC 寬磁操作范圍：30mT至50mT 雙向SSC接口，最高可達(dá)2 Mbit / s ADC和濾波器通過(guò)SSC與外部命令同步 工作溫度：-40C至+ 150C（結(jié)溫） ESD 4

4、kV（HBM）Center of Sensitive Area角度測(cè)量電路設(shè)計(jì)角度測(cè)量電路設(shè)計(jì)由于其使用SPI接口，故而可直接接入單片機(jī)系統(tǒng)之中，當(dāng)芯片表面有磁場(chǎng)擾動(dòng)時(shí)，即可觀測(cè)到磁偏角3 3 設(shè)計(jì)過(guò)程角度測(cè)量電路設(shè)計(jì)角度測(cè)量電路設(shè)計(jì)3 3 設(shè)計(jì)過(guò)程1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計(jì)過(guò)程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course Contents4 4 電路調(diào)試（1） 實(shí)訓(xùn)演示磁敏角度測(cè)量電路制作與調(diào)試的AR演示4 4 電路調(diào)試（2）電路調(diào)試u 將角度測(cè)量模塊安放到磁敏傳感器應(yīng)用模塊上，用扁平電纜連接智能顯示模塊 的J2端口和磁敏傳感器應(yīng)用模塊的J3端口。u 接通電路電源。智能顯示模塊自動(dòng)識(shí)別到磁敏傳感器應(yīng)用模塊并采集、處理接 收到的數(shù)據(jù)并在屏幕上顯示測(cè)量的角度；u 旋轉(zhuǎn)角度測(cè)量模塊的旋鈕到不同的角度，觀察所測(cè)角度的變化，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。4 4 電路調(diào)試（3）問(wèn)題思考 改變磁體的NS方向接入磁角度模型中，重復(fù)以上步驟，結(jié)果如何？ 如果改變磁體與芯片的距