霍尔传感器课程设计资料
-霍尔传感器测速课程设计

霍尔传感器测量车速系统设计摘要本文介绍了霍尔传感器测速的原理,设计了基于单片机AT89C51的测量车速系统。
完成了车速测量系统的硬件电路设计、霍尔传感器测量电路的设计、显示电路的设计。
测量转速的霍尔传感器和车轴同轴连接,车轴每转一周,产生一定量的脉冲个数,由霍尔器件电路局部输出幅度为12V的脉冲。
经光电隔离器后成为输出幅度为5V转数计数器的计数脉冲。
控制定时器计数时间,即可实现对车速的测量。
在显示电路设计中,通过1602实现在LCD上直观地显示车轮的转速值。
与软件配合,实现了显示、报警功能。
关键词:车速测量;霍尔传感器;单片机;89C51;LCDAbstractThis paper introduces the principle of the hall sensors, speed, the design based on single chip microputer AT89C51 measurement speed system. pleted the speed of the measurement system hardware circuit design, hall sensor measurement circuit design, display circuit design. Measurement speed hall-effect sensor and axle coaxial connected, every turn a week axle, produce a certain amount of the number of the pulse, the hall device circuit of the output amplitude for 12 V of the pulse. By photoelectric isolated after the output amplitude for 5 V bee number of turn counter pulse count. Control the timer counting time, to speed measurement can be realized. The display circuit design, through the 1602 to realize in LCD display directly on the wheel speed value. And with the software to display and alarm function.Key Words: Speed Measurement; Hall Sensor; Microputer; 89C51;LCD目录一、内容与要求错误!未定义书签。
霍尔式传感器说课教案设计

第八章霍尔传感器
图8-2线性型霍尔集成电路
a)外形尺寸b)内部电路框图
图8-3线性型霍尔集成电路输出特性
图8-4开关型霍尔集成电路
a)外形尺寸b)内部电路框图
8-5开关型霍尔集成电路的史密特输出特性
特斯拉(T)=104高斯(Gs)
磁铁从远到近,逐渐靠近图8-5所示的开关型霍尔
输出翻转?成为什么电平?
具有史密特特性的OC门输出状态与磁感应强度变化之间的关系B/T 磁感应强度B的变化方向及数值
图8-12霍尔接近开关应用示意图
a)外形b)接近式c)滑过式d)分流翼片式
1-运动部件2-软铁分流翼片
)接近式c)滑过式哪一种不易损坏?为什么?
8-12d中,磁铁和霍尔接近开关保持一定的间隙、均固定不动。
软铁制作的分流翼片与运动部件联动。
当它移动到磁铁与霍尔接近开关之间时,磁力线被屏蔽
图8-13霍尔电流传感器原理及外形
a)基本原理b)外形
1-被测电流母线2-铁心3-线性霍尔IC
技术指标及换算霍尔电流传感器可以测量高达2000A的电流;
100kHz的正弦波和电工技术较难测量的高频窄脉冲;它的低频端可以一直延伸到直流电;响应时间小于1µs,电流上升率(d i/d t)大于200A/μs。
被测电流称为一次测电流I P,将霍尔电流传感器的输出电流称为“二次侧电流”(霍尔传感器中并不存在二次侧)。
“匝数比”概念:I/I和N/N。
霍尔传感器测速课设

基于霍尔传感器的电机转速测量系统目录1.3设计任务与要求 (1)1.3.1 设计任务 (1)1.3.2 设计要求 (1)1.4小结................................................. 错误!未定义书签。
2 课题方案设计 (2)2.1系统总体设计要求 (2)2.2系统模块结构论证 (2)2.2.1 霍尔测速模块论证与选择 (2)2.2.2 计数器模块论证与选择 (2)2.2.3 显示模块论证与选择 (2)2.2.4 报警模块论证与选择 (3)2.2.5 电源模块论证与选择 (3)2.2.6 单片机模块论证与选择 (3)2.3转速测量方案论证 (3)2.3.1 方案一电机轴一侧贴磁片 (4)2.3.2 方案二电机转轴加测速转盘 (4)2.3.3 方案对比 (4)2.4小结 (4)3 系统总体设计 (5)3.1总体硬件设计 (5)3.1.1 硬件原理图 (5)3.1.2 硬件电路设计总图 (5)3.2系统子模块简介 (6)3.2.1 传感器部分 (6)3.2.2 计数器 (7)3.2.3 处理器 (7)3.2.4 LCD显示部分 (7)3.2.5 外接报警部分 (7)4 软件设计 (8)4.1程序设计步骤 (8)4.2程序流程图 (8)4.2.1 主程序流程图 (9)4.2.2 中断服务流程图 (10)4.3软件程序设计 (12)4.3.1 主程序设计 (12)4.3.2 中断服务程序设计 (14)4.3.3 显示程序设计 (14)4.3.4 报警程序设计 (16)4.3.5 转速程序的设计 (16)4.3.6 软件程序基础知识准备 (17)5 软件调试 (18)5.1P ROTEUS及KEIL软件简介 (18)5.1.1 Proteus软件 (18)5.1.2 KEIL软件 (18)5.2应用KEIL软件进行程序调试 (19)5.3P ROTEUS软件仿真 (19)5.3.1 仿真步骤 (19)5.3.2 仿真实例 (20)5.4硬件软件联合调试 (23)5.4.1 联调步骤 (23)5.4.2 搭接检查步骤 (24)6 结论 (25)附录 (26)参考文献 (33)致谢 (34)1.3 设计任务与要求1.3.1 设计任务根据学校毕业设计的要求,设计一个功能满足设计要求、工作稳定、以单片机为核心的基于霍尔传感器的电机转速测量系统,能够实现在电机工作时转速的测量,并在发生故障时能及时的发出报警信号。
霍尔传感器的课程设计..docx

霍尔传感器的课程设计.标题:霍尔传感器的课程设计摘要:霍尔传感器是一种常用的磁场传感器,广泛应用于工业控制、汽车电子、医疗仪器等领域。
本文基于实际情景,设计了一门针对霍尔传感器的课程。
通过该课程,学生将全面了解霍尔传感器的原理、应用和实验操作技能,为他们将来的工作和学习提供有力支持。
关键词:霍尔传感器,课程设计,实验操作技能一、引言近年来,随着工业自动化和电子技术的快速发展,传感器技术在各个领域得到广泛应用。
其中,霍尔传感器因其简单、高精度的测量特性备受关注。
针对这一热门技术,设计一门系统全面的课程对于培养学生的实践操作技能和创新能力具有重要意义。
二、课程目标1. 理解霍尔传感器的原理和工作机制。
2. 掌握霍尔传感器的应用场景和相关技术。
3. 培养学生在实验操作和解决实际问题中的能力。
三、课程内容安排1. 原理和基础知识讲解- 霍尔效应的原理和基本概念- 霍尔传感器的工作原理及分类- 霍尔传感器在不同领域的应用案例介绍2. 实验操作训练- 霍尔传感器的接线和电路设计- 信号采集和处理相关实验- 数据分析和结果评估3. 项目设计与开发- 学生自主或小组合作,设计并实现一个基于霍尔传感器的应用项目- 考核项目的创新性、可行性和实用性四、教学方法1. 讲授法:通过教师讲解和示范,向学生传授相关知识和技能。
2. 实验操作:提供实验平台,让学生亲自操作霍尔传感器进行测量和实验。
3. 讨论与案例分析:通过小组讨论、案例分析,激发学生思维,培养解决实际问题的能力。
4. 项目指导:教师定期跟进项目设计与开发过程,提供指导和反馈。
五、评估方式1. 平时表现:包括实验记录、课堂参与等。
2. 实验报告:学生通过实验操作,撰写实验报告,总结实验结果和数据分析。
3. 项目成果:考核学生项目设计和实现的创新性、可行性和实用性。
六、预期成果经过本课程的学习,学生将掌握霍尔传感器的原理、应用和实验操作技能,具备以下能力:- 理解和解释霍尔传感器相关技术和概念。
霍尔式传感器说课教案设计

霍尔式传感器说课教案设计第八章霍尔传感器
图8-2线性型霍尔集成电路a)外形尺寸b)内部电路框图
图8-3线性型霍尔集成电路输出特性
图8-4开关型霍尔集成电路
a)外形尺寸b)内部电路框图
8-5开关型霍尔集成电路的史密特输出特性
特斯拉(T)=104高斯(Gs)
磁铁从远到近,逐渐靠近图8-5所示的开关型霍尔
输出翻转?成为什么电平?
具有史密特特性的OC门输出状态与磁感应强度变化之间的关系B/T 磁感应强度B的变化方向及数值
图8-12霍尔接近开关应用示意图
a)外形b)接近式c)滑过式d)分流翼片式
1-运动部件2-软铁分流翼片
)接近式c)滑过式哪一种不易损坏?为什么?
8-12d中,磁铁和霍尔接近开关保持一定的间隙、均固定不动。
软铁制作的分流翼片与运动部件联动。
当它移动到磁铁与霍尔接近开关之间时,磁力线被屏蔽
图8-13霍尔电流传感器原理及外形
a)基本原理b)外形
1-被测电流母线2-铁心3-线性霍尔IC
技术指标及换算霍尔电流传感器可以测量高达2000A的电流;
100kHz的正弦波和电工技术较难测量的高频窄脉冲;它的低频端可以一直延伸到直流电;响应时间小于1μs,电流上升率(d i/d t)大于200A/μs。
被测电流称为一次测电流I P,将霍尔电流传感器的输出电流称为“二次侧电流”(霍尔传感器中并不存在二次侧)。
“匝数比”概念:I/I和N/N。
霍尔传感器测电机转速课程设计

霍尔传感器测电机转速课程设计一、引言在现代自动化控制系统中,电机是最常用的执行元件之一。
而对电机转速的准确测量对于电机控制和系统性能的优化具有重要意义。
本文将围绕着霍尔传感器测电机转速这一主题展开讨论,深入探究其课程设计的相关内容。
二、霍尔传感器测电机转速原理电机的转速测量是自动化控制中的基础问题,而霍尔传感器作为一种常用的位置传感器,在电机转速测量中发挥着重要作用。
霍尔传感器可以通过检测磁场的变化来测量电机转子的位置,进而计算出电机的转速。
在电机转速测量中,霍尔传感器通过测量每个磁极之间的时间间隔来确定电机转子的角度,从而得到转子的角速度。
基于霍尔传感器的电机转速测量方法可以实现高精度和实时性,并且具有较好的抗干扰能力。
在工程应用中被广泛采用。
三、课程设计内容与要求1. 理论分析在课程设计中,首先需要对霍尔传感器测电机转速的原理进行深入的理论分析,包括霍尔传感器的工作原理、电机转速测量方法及其精度、灵敏度等方面的内容。
学生需要了解霍尔传感器和电机之间的工作原理和相互作用,从而为后续的实验设计和数据分析提供理论支持。
2. 实验设计课程设计还需要包括针对霍尔传感器测电机转速的实验设计。
这包括实验装置的搭建、实验步骤的制定以及数据采集和处理的方法。
学生需要通过实际操作,深入理解霍尔传感器测电机转速的原理,并掌握实际实验技能。
3. 数据分析与报告课程设计还需要对实验数据进行分析与综合,撰写实验报告。
学生需要对实验中获得的数据进行分析,验证霍尔传感器测电机转速的准确性和可靠性,并结合理论知识进行综合分析。
实验报告应包括数据处理的具体方法和结果,以及对实验过程和结论的总结性描述。
四、个人观点与理解在我看来,霍尔传感器测电机转速课程设计对于提升学生的实际动手能力和理论知识应用能力具有重要意义。
通过这样的课程设计,学生可以加深对于霍尔传感器原理和电机转速测量方法的理解,并且培养实验数据处理和报告撰写的能力。
这样的课程设计既有助于学生将所学的理论知识应用到实际中,又可以提高他们的实际操作能力和科研创新能力。
霍尔传感器课程设计

霍尔传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解霍尔传感器的工作原理,掌握其基本构造和应用领域;2. 学会使用霍尔传感器进行物理量的测量,并能准确读取数据;3. 了解霍尔传感器在智能控制系统中的应用,掌握相关电路连接和编程方法。
技能目标:1. 能够正确组装和调试霍尔传感器,进行简单的物理量检测实验;2. 培养学生动手实践能力,提高电路连接和编程技巧;3. 提高学生分析问题和解决问题的能力,培养创新思维。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对传感器技术及其应用的兴趣,培养学习热情;2. 培养学生团队协作精神,学会与他人共同探讨和解决问题;3. 增强学生的环保意识,了解传感器技术在节能减排方面的应用。
课程性质分析:本课程属于物理学科,结合传感器技术,以实践操作为主,注重理论知识与实际应用的结合。
学生特点分析:学生处于八年级,具备一定的物理基础和动手能力,对新鲜事物充满好奇,但可能缺乏系统的电路知识和编程经验。
教学要求:1. 注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 采用启发式教学,引导学生主动探究问题,培养创新意识;3. 关注学生个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 霍尔传感器原理及构造- 介绍霍尔效应的基本原理;- 霍尔传感器的构造、类型及特点;- 课本章节:第二章第四节《霍尔传感器》。
2. 霍尔传感器的应用- 霍尔传感器在物理量测量中的应用;- 霍尔传感器在智能控制系统中的应用实例;- 课本章节:第二章第五节《霍尔传感器的应用》。
3. 霍尔传感器实验操作- 实验原理和实验器材准备;- 霍尔传感器的组装、调试与测量;- 实验数据读取与分析;- 课本章节:实验教程第四章《霍尔传感器实验》。
4. 电路连接与编程- 霍尔传感器与微控制器的连接方法;- 基本编程知识及示例程序;- 课本章节:第三章第二节《传感器与微控制器的连接与编程》。
5. 创新设计与应用- 鼓励学生进行霍尔传感器创新设计;- 分组讨论、展示与评价;- 课本章节:第五章《传感器创新设计》。
传感器课程设计---霍尔元件测转速

电控学院传感器课程设计院(系):电气与控制工程学院专业班级:10级测控2班姓名:学号:指导教师:2013年1月3日目录1.任务 02.原理 02.1测速原理 02.2组成及框图: 02.3应用: (1)3.内容 (1)3.1电路图 (1)3.2器件选择 (1)3.2.1 单片机 (1)3.2.2 LED (2)3.2.3霍尔传感器 (3)3.3参数计算 (5)4.心得体会 (7)霍尔元件测速电路在工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件,得到的信号是模拟量。
数字式通常采用电磁编码器,霍尔元件等为检测元件,得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用,特别是高性能价格比的单片机的出现,转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法。
本文便是运用AT89C51单片机控制,霍尔元件采集信号的智能化转速测量仪。
电机在运行过程中,通过霍尔测速元件的开关性能,每次转过一圈,输出一个高电平,再通过单片机的计数功能,将单位时间的高电平数记录下来,这样就可以通过单片机来测量电机的转速,同时通过数码管予以显示。
本设计主要用AT89C51作为控制核心,由霍尔传感器、LED数码显像管、及RS232构成。
详细介绍了单片机的测量转速系统,充分发挥了单片机的性能。
本文重点是利用霍尔元件3144测量速度并通过单片机显示在6位LED数码管上。
其优点是硬件电路简单,软件功能完善,测量速度快、精度高、控制系统可靠,性价比较高等特点。
1.任务通过AT89C51单片机接收霍尔传感器传来的脉冲信号,单片机根据外部中断,以及内部定时器进行记数计算出电机转速送到LED。
2.原理2.1测速原理霍尔传感器检测转速示意图如图2-1所示。
在非磁材料的圆盘边上粘贴一块磁钢, 霍尔传感器固定在圆盘外缘附近。
圆盘每转动一圈, 霍尔传感器便输出一个脉冲。
通过单片机测量产生脉冲的频率,就可以得出圆盘的转速.。
霍尔传感器小车测距课程设计

传感器与检测技术课程设计论文设计题目:霍尔传感器测速系统设计者:王新班级:信科082学号:10308211指导教师:王超吴贺君日期:2011.12.12-12.23一、设计目的通过《传感器及检测技术》课程设计,使学生掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。
进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。
用霍尔元件设计测量车速的电子系统,通过对霍尔元件工作原理的掌握实现对车速测量的应用,设计出具体的电子系统电路,并且能够完成精确的车速测量。
二、设计内容及要求2.1设计内容霍尔传感器一般由霍尔元件和磁钢组成,当霍尔元件和磁钢相对运动时,就会产生脉冲信号,根据磁钢和脉冲数量就可以计算转速,进而求出车速。
现要求设计一个测量系统,在小车的适当位置安装霍尔元件及磁钢,使之具有以下功能:功能:1)LED数码管显示小车的行驶距离(单位:cm)。
2)具有小车前进和后退检测功能,并用指示灯显示。
3)记录小车的行驶时间,并实时计算小车的行驶速度。
4)距离测量误差<2cm。
5)其它。
2.2设计要求设计要求首先选定传感器,霍尔传感器具有灵敏、可靠、体积小巧、无触点、无磨损、使用寿命长、功耗低等优点,综合了电机转速测量系统的要求。
其次设计一个单片机小系统,掌握单片机接口电路的设计技巧,学会利用单片机的定时器和中断系统对脉冲信号进行测量或计数。
再次实时测量显示并有报警功能,实时测量根据脉冲计数来实现转速测量的方法。
要求霍尔传感器转速为0~5000r/min。
三、霍尔传感器测速原理3.1霍尔效应所谓霍尔效应,是指磁场作用于载流金属导体、半导体中的载流子时,产生横向电位差的物理现象。
金属的霍尔效应是1879年被美国物理学家霍尔发现的。
当电流通过金属箔片时,若在垂直于电流的方向施加磁场,则金属箔片两侧面会出现横向电位差。
半导体中的霍尔效应比金属箔片中更为明显,而铁磁金属在居里温度以下将呈现极强的霍尔效应。
霍尔效应的原理图如图1-2所示。
霍尔传感器位移测量电路的设计

目录第一章虚拟仪器课程设计的意义及任务 (2)1.1课程设计的意义 (2)1.2 课程设计任务说明 (2)第二章关于虚拟仪器和Labview (2)2.1 虚拟仪器简介 (2)2.2 Labview概述 (3)2.2.1 Labview的发展历程 (3)2.2.2 什么是VI? (3)2.2.3 Labview的操作面板 (3)第三章霍尔传感器位移测量电路的设计 (5)3.1 设计要求 (5)3.2测量电路原理与设计 (5)3.2.1 模型的建立 (5)3.2.2 放大电路设计 (6)第四章对电路仿真分析 (7)4.1 交流分析 (7)4.2 傅里叶分析 (8)4.3 直流扫描分析 (8)4.4 传递函数分析 (9)4.5 参数扫描分析 (9)第五章LabVIEW显示模块设计 (10)5.1 位移测量子程序的设计 (10)5.2 接口电路的设计与编译 (11)第六章总结 (15)第一章虚拟仪器课程设计的意义及任务1.1课程设计的意义虚拟仪器是随着计算机技术、电子测量技术和通信技术发展起来的一种新型仪器。
在国外,虚拟仪器技术已经比较熟了,由于其很强的灵活性,使得该技术非常适用于现代复杂的测试测量系统中。
近几年,虚拟仪器技术在国内的发展势也越来越受到重视。
成熟的虚拟仪器技术由三大部分组成:高效的软件编程环境、模块化仪器和一个支持模块化I/O集成的开放的硬件构架,该课程设计的目的就是,通过一些功能简单的仪表系统的设计,要在这三个方面上有更深一步的了解。
1.2 课程设计任务说明用霍尔传感器设计一个量程范围为-0.6mm~0.6mm的位移测量仪。
霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。
当霍尔元件作线性测量时,最好选用灵敏度低一点、不等位电位小、稳定性和线性度优良的霍尔元件。
当物体在一对相对的磁铁中水平运动时,在一定的范围内,磁场的大小随位移的变化而发生线性变化,利用此原理可制成位移测量器。
通过本设计,要掌握以下内容:1)了解霍尔传感器测量位移的原理;2)掌握霍尔元件的测量电路;3)熟悉Labview 虚拟仪器向Multisim 10.0的导入方法;4)测量电路硬件实现后,当输出模拟信号,会用数据采集卡进行采集;5)掌握采集后的信号在LabVIEW中的处理,实现位移值的显示;6)了解分别采用软件仿真和实际硬件电路时,在LabVIEW中编程与处理的不同。
霍尔斯传感器课程设计

霍尔斯传感器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解霍尔斯传感器的基本工作原理和电路构成;2. 学生能够掌握霍尔斯传感器的应用领域和功能;3. 学生能够了解传感器在自动化控制中的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用霍尔斯传感器进行简单电路的设计与搭建;2. 学生能够通过实验,学会使用霍尔斯传感器进行数据的采集和处理;3. 学生能够培养观察、分析、解决问题的实践能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对传感器技术产生兴趣,提高学习积极性;2. 学生认识到传感器技术在生活中的广泛应用,增强科技意识;3. 学生通过合作学习,培养团队协作精神和沟通能力。
课程性质:本课程为选修课,以实验和实践为主,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生为八年级学生,具有一定的物理知识和实验操作能力,对新技术和新知识充满好奇。
教学要求:结合学生特点,以实践操作为主线,引导学生主动探究,注重培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和科技领域。
教学过程中,关注学生的情感态度价值观的培养,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 霍尔斯传感器基础知识:- 传感器原理与分类;- 霍尔斯传感器的工作原理及其特点;- 霍尔斯传感器的电路构成及功能。
2. 霍尔斯传感器的应用:- 霍尔斯传感器在自动化控制中的应用;- 霍尔斯传感器在生活中的实例分析;- 霍尔斯传感器在其他领域的应用。
3. 实践操作:- 霍尔斯传感器的选型与安装;- 霍尔斯传感器电路设计与搭建;- 数据采集与处理方法。
4. 教学大纲:- 第一课时:传感器原理与分类,霍尔斯传感器基础知识介绍;- 第二课时:霍尔斯传感器工作原理、电路构成及应用领域;- 第三课时:实践操作,霍尔斯传感器选型、安装、电路设计及数据处理;- 第四课时:总结与拓展,分析生活中的传感器应用,探讨传感器技术的发展前景。
教学内容依据课程目标,结合教材相关章节进行组织,确保科学性和系统性。
霍尔传感器及测量电路-传感器课程设计实习

信息科学与工程学院传感器课程设计实习设计报告设计题目:霍尔传感器及测量电路专业:电子信息工程班级:学生:学号:指导教师:XX 年XX 月XX 日目录1. 概述 (1)1.1 设计目标 (1)1.2 霍尔传感器的简要叙述 (1)1.3 相关技术的国内状况 (2)2. 基本原理与设计思路 (3)2.1 霍尔传感器及测量电路基本原理 (3)2.1.1 霍尔效应 (3)2.1.2 线性霍尔 SS495A1 基本信息 (3)2.1.3 SS495输出特性 (4)2.1.4传感器SS495的引脚图及功能说明 (4)2.1.5 测量电路基本原理 (5)2.2 霍尔传感器及测量电路基本设计思路 (6)3. 电路设计 (7)3.1 总体电路原理框图 (7)3.2 零点调整电路的设计 (8)3.3 反向比例运放降压功能电路设计 (9)3.4 反相器电路设计 (9)4. 仿真 (10)4.1 仿真方法 (10)4.2 仿真结果 (10)5. 总结 (12)6. 参考文献 (13)1.概述1.1 设计目标(1)传感器:SS495 或类似性能传感器,磁场检测范围:-600Gs-600Gs。
(2)设计传感器测量电路,在要求的测量范围内,电路输出的满量程电压值为3000mV。
(3)进行仿真实验,给出仿真结果。
(4)完成信号处理电路 PCB 板设计。
1.2 霍尔传感器的简要叙述霍尔传感器是基于霍尔效应制作的一种传感器。
1879年美国科学家霍尔首先再金属材料中发现了霍尔效应,但由于金属材料的霍尔效应太弱而没有得到应用。
随着半导体技术的发展,人们开始用半导体材料制成霍尔元件,由于它的霍尔效应显著而没有得到应用和发展。
霍尔传感器是基于霍尔效应将被测量(如电流、磁场、位移、压力、压差、转=速等)转换成电动势输出的一种传感器。
虽然它的转换率较低、温度影响大、要求转换精度较高时必须进行温度补偿,但因霍尔式传感器具有结构简单、体积小、坚固、频率响应宽(从直流到微波)、动态范围(输出电动势的变化)大、非接触、使用寿命长、可靠性高、易于微型化和集成化等特点,还是在测量技术、自动技术和信息处理的方面得到了广泛的应用。
传感器课程设计霍尔位移传感器的设计

太原理工大学课程设计说明书题目:霍尔位移传感器的设计学院(系):现代科技学院年级专业:测控1001 学号:学生姓名:指导教师:摘要霍尔传感器是基于霍效应而将被测量转化成电动势输出的一种传感器。
霍尔元件已发展成一个品种多样的磁传感器产品簇,并且得到广泛的应用。
霍尔器件是一种磁传感器,用它可以检测磁场及其变化,可以在各种与磁有关的场合中使用。
霍尔期间以霍尔效应为其工作原理。
本文主要研究霍尔位移传感器的设计。
如图所示,被测物体分别与恒定电流I和恒定磁场B垂直。
当被测物体相对于原来位置有微小位移变化时,会产生变化的磁通量,会在导体垂直于磁场和电流的两个端面之间产生电势差,即U H(霍尔电压)。
本文主要研究微小位移与霍尔电压的关系来设计霍尔位移传感器。
关键字:霍尔传感器位移霍尔电压霍尔效应原理图目录第一章霍尔传感器的发展历程 (5)第二章霍尔传感器的工作原理1、霍尔效应 (5)2、霍尔元件 (5)3、霍尔元件的主要特性及材料 (5)第三章霍尔元件的误差及补偿 (6)1、霍尔元件的零位误差与补 (8)2、微位移和压力的测量 (8)3、霍尔位移传感器的设偿 (6)2、霍尔元件的温度误差及补偿 (7)第四章霍尔传感器的应用 (7)1、霍尔传感器的优点及应用.计电路图 (8)4、霍尔元件的技术参数 (10)第五章课程设计总结 (11)参考文献 (12)第一章霍尔传感器发展历程霍尔传感器是磁电效应的一种,这种现象是霍尔于1879年在研究金属的导体机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强的多,利用这种现象制成的各种霍尔元件。
广泛的应用于工业自动化技术,检测技术及信息处理方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
尽管人们早在1879年就知道了霍尔效应,但直到20世纪60年代末,随着固态电子技术的发展,霍尔效应才开始为人们所应用。
自此,霍尔传感器得到飞速发展,在汽车,工业,计算机等行业中得到广泛应用,如齿轮速度检测、运动与接近检测及电流检测等。
霍尔传感器课程设计3

BCD七段显示 译码器显示计 数
输出端将脉冲 送加法计数器 记数一次
模拟电路部分
VCC ? C1(1)
R14 R16
470K 100
U7:A
1 2
U5
6
C1
22uf
R18
1K
3 2
7 1
74HC14
Q1 R19
10K
4 5
ZTX239B LM741
R17
11K
模拟电路分析
器件:
电源、霍尔元件(3144)、 反相比例放大器 LM741、电阻(1K、10K、11K、470K)、电容
U5
6
C1
22uf
R18
1K
3 2
7 1
74HC14
Q1 R19
10K
D
4 5
ZTX239B LM741
R17
11K
实际电路
N1=N2=10,故可将两片74LS160直接按并行进位方式 连接 以第(1)片的进位输出RCO作为第(2)片的EP和ET (工作状态控制端)输入,每当第(1)片计成9 (1001)时RCO变为1,下个CLK信号到达时第(2)片 为计数工作状态,计入1,而第(1)片计成0(0000), 同时RCO端回到低电平。第(1)片的EP和ET恒为1, 始终处于计数工作状态。
U3
A B C D BI/RBO RBI LT 7448 QA QB QC QD QE QF QG 13 12 1R3 100 R4 100 R5 100 R6 100 100 100
100 100
U2
3 4 5 6 7 10 2 9 1 VCC D0 D1 D2 D3 ENP ENT CLK LOAD MR 74160 VCC Q0 Q1 Q2 Q3 RCO 14 13 12 11 15 7 1 2 6 4 5 3
基于霍尔传感器的电流测试设计课程设计设计

电流检测有多种方法, 最通用的方法是采用阻性分流器、互感器或霍尔传感器。
阻性分流器工作时与负载串联, 无法进行隔离测量。
互感器只适用于50 Hz 工频交流的测量。
霍尔检测技术综合了互感器和分流器技术的所有优点, 同时又克服了互感器和分流器的不足, 采用一只霍尔电流电压传感器/ 变送器模块检测元件, 既可以检测交流, 也可以检测直流,甚至可以检测瞬态峰值, 同时又能实现主电路回路和电子控制电路的隔离, 因而是替代互感器和分流器的新一代产品。
电源作为电气、电子设备必不可少的能源供应部件,需求日益增加,而且对功能、稳定性等各项指标也提出了更高的要求。
直流稳压电源一般由电源变压器、整流滤波电路及稳压电路所组成。
变压器把交流电压变为所需要的低压电交流电。
整流器把交流电变为直流电。
经过滤波后,稳压器再把不稳定的直流电压变为稳定的直流电压输出。
本设计主要采用直流稳压构成集成稳压电路,经过、变压、整流、滤波,稳压过程将220V交流电,变为稳定的直流电。
本次实验通过对直流可调电流源的设计实训,能够熟练应用分立元件完成小功率直流稳压电源的电路设计、参数运算和器件选择,使其满足实验所需要求。
同时正确掌握直流稳压电源的制作与测试方法,为今后的实际工作打下良好的基础。
【关键字】霍尔传感器稳压器直流稳压电源AbstractCurrent detection have many kinds of methods, the most common method is to use impedance shunt, transformer or hall sensor. Impedance shunt work with load series, unable to isolation measurement。
Transformer is only in the Hz power frequency ac measurement。
传感器课程设计——霍尔传感器测量磁场

目录一、课程设计目的与要求 (2)二、元件介绍 (3)三、课程设计原理 (6)3.1霍尔效应 (6)3.2测磁场的原理,载流长直螺线管内的磁感应强度 (8)四、课程设计内容 (10)4.1电路补偿调节 (10)4.2失调电压调零 (10)4.3按图4-3接好信号处理电路 (10)4.4按图4-4接好总测量电路 (11)4.5数据记录与处理 (12)4.6数据拟合 (13)五、成品展示 (16)六、分析与讨论 (17)实验所需仪器 (19)个人总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)参考网址 (22)一、课程设计目的与要求1.了解霍尔传感器的工作原理2.掌握运用霍尔传感器测量磁场的方法二、元件介绍CA3140CA3140高输入阻抗运算放大器,是美国无线电公司研制开发的一种BiMOS 高电压的运算放大器在一片集成芯片上,该CA3140A和CA3140 BiMOS运算放大器功能保护MOSFET的栅极(PMOS上)中的晶体管输入电路提供非常高的输入阻抗,极低输入电流和高速性能。
操作电源电压从4V至36V(无论单或双电源),它结合了压电PMOS晶体管工艺和高电压双授晶体管的优点.(互补对称金属氧化物半导体)卓越性能的运放。
应用范围:.单电源放大器在汽车和便携式仪表.采样保持放大器.长期定时器.光电仪表.探测器.有源滤波器.比较器.TTL接口.所有标准运算放大器的应用.函数发生器.音调控制.电源.便携式仪器3503霍尔元件UGN3503LT,UGN3503U和UGN3503UA霍尔效应传感器准确地跟踪磁通量非常小的变化,密度变化通常太小以致不方便操作霍尔效应开关。
可作为运动探测器,齿传感器和接近探测器,磁驱动机械事件的镜像。
作为敏感电磁铁的显示器,就可以有效地衡量一个系统的负载量可以忽略不计的性能,同时提供隔离污染和电气噪声。
每个霍尔效应集成电路包括一个霍尔传感元件,线性放大器和射极跟随器输出级。
三种封装形式提供了对磁性优化包大多数应用程序。
传感器原理应用课程设计基于霍尔传感器的转速测量电路设计

传感器原理期末设计《传感器原理应用》期末课程设计题目 基于霍尔传感器的转速测量电路设计姓 名 学 号 院(系) 电子电气工程学院 班 级 电子信息 指导教师 职 称二O 一一年 七 月 十二日摘要在工农业生产和工程实践中,经常会遇到各种需要测量转速的场合,例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中,常需要测量和显示其转速。
要测速,首先要解决的是采样问题。
测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件,得到的信号是模拟量。
早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础,采用运算放大器,非线性集成电路以及少量的数字电路组成,控制系统的硬件部分非常复杂,功能单一,而且系统非常不灵活、调试困难。
数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件,得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用,单片机技术的日新月异,特别是高性能价格比的单片机的出现,转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法,使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成,智能化微电脑代替了一般机械式或模拟式结构,并使系统能达到更高的性能。
采用单片机构成控制系统,可以节约人力资源和降低系统成本,从而有效的提高工作效率。
直流电动机具有良好的起动、制动性能,宜于在大范围内平滑调速。
测速电机的电压高低反映了转速的高低,在许多需要调速或快速正反向电力拖动领域中得到了广泛的应用。
从控制的角度来看,直流调速还是交流拖动系统的基础。
本文介绍一种用STC89C51单片机测量小型电动机转速的方法。
系统以单片机STC89C51为控制核心,用NJK-8002D霍尔集成传感器作为测量小型直流电机转速的检测元件,经过单片机数据处理,用8位LED数码管动态显示小型直流电机的转速。
目录摘要 (I)目录 .......................................................................................................................... I I 第一章绪论(数码显示转速) (1)1.1课题的背景 (2)1.2 课题的目的及意义 (3)1.3 设计的思路与内容 (4)第二章电路的硬件设计 (5)2.1 设计的方框图 (6)2.2 单元电路的设计 (7)2.3电路的整机原理图的设计(分析工作原理) (8)第三章(应用单片机实现)软件设计 (9)3.1 程序流程图 (10)3.2 (11)第四章总结 (12)谢辞 (13)参考文献 (14)第一章绪论1.1课题的背景在直流电机的多年实际运行的过程中,机械测速电机不足之处日益明显,其主要表现为直流测速电机DG中的炭刷磨损及交流测速发电机TG中的轴承磨损,增加了设备的维护工作量,也随着增加了发生故障的可能性;同时机械测速电机在更换炭刷及轴承的检修作业过程中,需要将直流电动机停运,安装过程中需要调整机械测速电机轴与主电机轴的同轴度,延长了检修时间,影响了设备的长期平稳运行。
课程设计

检测与转换技术B11041113 陈硕霍尔传感器测汽车速度霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种,这一现象是霍尔(1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应,而半导体的霍尔效应比金属强得多,利用这现象制成的各种霍尔元件,广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数,能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
霍尔传感器作为测速器件得到广泛应用。
霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。
霍尔效应这种物理现象的发现,虽然已有一百多年的历史,但是直到20世纪4年代后期,由于半导体工艺的不断改进,才被人们所重视和应用。
我国从70年代开始研究霍尔器件,经过20余年的研究和开发,目前已经能生产各种性能的霍尔元件,霍尔传感器具有灵敏度高、线性度好、稳定性高、体积小和耐高温等特点。
霍尔轮速传感器霍尔轮速传感器是一种主动式轮速传感器,它克服了电磁感应式轮速传感器的缺点,而具有下列优点:(1)输出信号幅值不变,汽车在工作电压为12V时,输出幅值保持在11.5-12V不变,车速再慢甚至到“0”,幅值都不变。
(2)频率响应高,响应频率可达20KHZ用于ABS系统中,可检测到1000 km/h速度的信号,可满足使用的要求。
(3)抗电磁干扰能力强,由于输出信号在整个轮速范围内不变,而且幅值较高,所以抗电磁干扰能力很强。
霍尔式轮速传感器的结构原理霍尔式轮速传感器主要有触发齿圈(与车轮或传动系统旋转元件连在一起),霍尔元件,永久磁铁和电子线路等组成。
永久磁铁的磁力线穿过霍尔元件,通向触发齿圈,这时齿圈相当于一个集磁铁。
当齿轮转一点位置时,磁力线分散,穿过霍尔元件的磁场相对较弱;但是齿轮在转一点时磁力线就密集,穿过霍尔元件的磁场较强,这样就引起霍尔电压的变化。
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一设计目的
通过课程设计,使我们在实践环节中进一步理解和熟悉自动检测仪表的原理、组成和调试。
熟悉霍尔传感器的原理,掌握常用的霍尔传感器的使用方法。
掌握常用芯片的使用方法,熟悉A/D转换与单片机的
接口方法。
并培养动手能力,学会检索相关科技文献的方法,查找器件手册与相关参数,整理总结设计报告。
二设计要求
1)采用霍尔传感器;
2)测量范围为0~50A;
3) 电路由霍尔传感器转换、A/D显示电路组成;
4)要求说明工作原理,附系统图一张。
三控制系统设计框图
由UGN-3501M、A/D转换器单片机及液晶显示器组成的数显霍尔电流表的控制框图如图1所示
四系统硬件设计
1 霍尔传感器
1.1 检测原理
N 霍尔传感器广泛用于测量电流,从而可以制成电流过载检测器或过载保护装置;在电机控制驱动中,作为电流反馈元件构成电流反馈回路,构成电流表。
本设计用UGN-3501M霍尔传感器测量电流。
UGN-3501 M是集成的线性型霍尔
1
传感器,为8引脚PID封装的集成电路,采用差动霍尔电压输出,其输出极性与磁场方向有关,检测灵敏度为1. 4V/0. 1T应用时在其5,6,7引脚连接调整电位器,可补偿不等位电势,同时可改善线性。
调整 5,6引脚外接电阻R5,风阻值,可使输出霍尔电压 u。
与磁场强度B有较好的线性关系,如图2所示。
利用UGN-3501 M可检测电流、磁场、位移、角度等。
用UGN-3501 M霍尔传感器可以方便地检测直流电流,原理如图3所示,软磁材料圆环中心直径为40mm。
,截面积为4X4mm2(方形),绕有线匝的标准圆环铁芯有一个缺口,将 UGN-3501 M插人缺口中,将待检测直流电流接人线匝,电流通过线匝时产生磁场,则霍尔传感器就有电压输出。
......
目录:
一、设计目的 (1)
二、设计要求 (1)
三、控制系统设计框图 (1)
四、系统硬件设计 (1)
1 霍尔传感器 (1)
1.1检测原理 (1)
1.2 线性化处理 (3)
2 A/D转换器 (4)
2.1基本结构 (4)
2.2工作原理 (7)
3 数显电流表 (10)
4 调式及误差消除 (11)
4.1调试 (11)
4.2 误差消除 (13)
4.3 能同时消除各种误差的一种有效方法 (13)
4.4 交流共模抑制 (14)
5 系统整体电路图 (16)
五总结 (16)
六所需元件列表 (17)
七参考文献 (18)。