地磁传感器原理图
地磁传感器
2. 地磁传感器的工作原理
• 角度测量原理 三角公式计算角度。
Z
(X1,Y1,Z1)
θ 0
(X2,Y2,Z2)
X
Y
3. 各种方案的对比介绍
• 1 AK8973/AK8973S/AK8973B
⑴ Supply voltage: AVDD 2.5~3.6V DVDD 1.7~AVDD ⑵ Interrupt: approve ⑶ Temperature range: -30~85℃ ⑷ Current consumed: 0.8mA average ⑸ Sleep current: 0.2uA typical 5uA maximal ⑹ Measurement range: -20~+20 guass ⑺ Linearity: / ⑻ ADC: ADC+DAC (8Bit) special topology ⑼ Sensitivity: 0.16uT/LSB ⑽ Package: 2.5*2.5*0.5 mm
0.5%F I2C S
封装 价格
2.5*2.5* 1.5~ 0.5mm 1.6$
3*3*1 1.3$ mm
1.66* 1.5$ 1.66*1
mm
4*4*
3$
1.36mm
3.5*4* 1.3$ 1.03mm
3. 各种方案的对比介绍
综上所述,可以看出,从工作电压、功耗、灵敏度以 及自动恢复能力等方面综合评价来看,HMC5843的性能要 优秀一些,但是其价格和体积也要大一些,其次是AMI304 的性能也比较优秀,可供选择。
Z - a x is Y - a x is
X - a x is
X - a x is
Z- a x is
传感器原理b12 .ppt
3)磁灵敏度 K B 当控制电流为 ICM 时,单位磁感应强度产生的开路霍
尔电势为磁灵敏度 K B 。 4)输入电阻 R i 和输出电阻 R o
R i 为霍尔器件两个电流电极之间的电阻,R o 为两个霍 尔电极之间的电阻。 5)不等位电势 U 0 和不等位电阻 r0
的磁场作用下,则每个电子受到的洛仑兹力可用式表示
fL euB
式中:e——电子电荷; v——电子运动平均速度;
B——磁场的磁感应强度。
fL的方向在图中是向内的,当电子的运动达到动态平衡时, 形成的霍尔电场EH
d
EH
UH b
B
式中, UH为电位差,b为薄片的宽度。
-------
b
fL
fE
v
I
Hale Waihona Puke ++++++++
v I nebd
所以
UH
vBb
IB ned
若霍尔元件采用P型半导体材料,则可推导出
UHIB/ ped
式中p为单位体积内空穴数
2.霍尔系数和灵敏度 设kH=1/ne,上式可写成
UHkHIB/d
式中 kH——霍尔系数,其大小反映出霍尔效应的强弱。
由电阻率公式
r1/nem
kHrm
式中 r ——材料的电阻率;
洛伦兹力方向的判断──左手定则
12.1.1 霍尔传伸感开器左的手,原使理大拇指和其余四指垂直,且
1.霍尔效应 处于同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线
图为霍尔效垂应直原穿理入图手。心在,与四磁指场指垂向直正的电半荷导运体动薄的片方上向通,
以电流I,假设载那流么子,为拇电指子所(指N的型方半向导就体是材正料电)荷,所它受沿洛与伦电兹 流I相反的方向力运的动方,向由。于洛仑兹力fL的作用,电子将向一 侧偏转(如图中虚线方向),并使该侧形成电子的积累,而
磁电感应式传感器应用.pptx
bdae
IB bdae
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将上式代入式(7 - 10)得
UH =
IB
(7 -15)
式中令RH =1/(nneed), 称之为霍尔常数, 16)
式中KH=RH/d称为霍尔片的灵敏度。由式(7 - 16)可见, 霍尔电势正比于激励电
流高灵及敏磁度感,应霍强尔度元,其件灵常敏制IdB度成与薄霍K片尔形H I常状B数。RH成正比而与霍尔片厚度d成反比。为了提
γt ≈(-4.5%)/10 ℃
(7 - 8)
这一数值是很可观的, 所以需要进行温度补偿。 补偿通常采用热磁分流器。 热磁分流器由具有很大负温度系数的特殊磁性材料做成。它在正常工作温度下已 将空气隙磁通分路掉一小部分。当温度升高时, 热磁分流器的磁导率显著下降, 经 它分流掉的磁通占总磁通的比例较正常工作温度下显著降低, 从而保持空气隙的 工作磁通不随温度变化, 维持传感器灵敏度为常数。
但在室温时其霍尔系数较大。砷化铟的霍尔系数较小, 温度系数也较小, 输出 特性线性度好。 表 7 - 1 为常用国产霍尔元件的技术参数。
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2. 霍尔元件基本结构 霍尔元件的结构很简单, 它由霍尔片、 引线和壳体组成, 如图 7 - 9(a)所示。 霍尔片是一块矩形半导体单晶薄片, 引出四个引线。1、1′两根引线加激励电 压或电流,称为激励电极;2、2′引线为霍尔输出引线,称为霍尔电极。 霍尔 元件壳体由非导磁金属、陶瓷或环氧树脂封装而成。 在电路中霍尔元件可用 两种符号表示,如图7- 9(b)所示。
为补偿上述附加磁场干扰, 可在传感器中加入补偿线圈, 如图7 - 2(a)所 示。 补偿线圈通以经放大K倍的电流, 适当选择补偿线圈参数, 可使其产生的交 变磁通与传感线圈本身所产生的交变磁通互相抵消, 从而达到补偿的目的。
地磁传感器工作原理
地磁传感器工作原理地磁传感器是一种能够感知地球磁场的传感器,它在许多领域都有着广泛的应用,比如导航、地理信息系统、无人驾驶等。
它的工作原理主要是利用地球磁场的变化来实现位置和方向的检测。
下面我们来详细了解一下地磁传感器的工作原理。
地球磁场是地球内部物质运动所产生的磁场,它具有一定的方向和强度。
地磁传感器利用这一特性来进行测量和检测。
地磁传感器通常由磁场传感器和处理电路组成。
磁场传感器是用来感知地球磁场的变化,而处理电路则是用来处理传感器采集到的信号,并将其转换成可用的数据。
磁场传感器通常采用霍尔元件或磁电阻元件。
霍尔元件是一种基于霍尔效应的传感器,它的工作原理是当电流通过导体时,会在垂直于电流方向的方向上产生电压差,这个现象就是霍尔效应。
而磁电阻元件则是利用磁场对电阻的影响来进行测量。
当磁场改变时,磁电阻元件的电阻也会发生变化,通过测量电阻的变化来获取磁场的信息。
处理电路是用来接收磁场传感器采集到的信号,并将其转换成可用的数据。
处理电路通常包括放大电路、滤波电路、模数转换电路等。
放大电路用来放大传感器采集到的微弱信号,以便后续的处理;滤波电路用来滤除噪声,保证信号的准确性;而模数转换电路则是将模拟信号转换成数字信号,以便后续的数字处理。
通过磁场传感器和处理电路的配合,地磁传感器可以实现对地球磁场的高精度测量。
它可以用来检测地球磁场的强度、方向和变化率,从而实现对位置和方向的准确检测。
在导航、地理信息系统、无人驾驶等领域,地磁传感器都发挥着重要作用。
总的来说,地磁传感器的工作原理是利用地球磁场的变化来实现位置和方向的检测。
它通过磁场传感器和处理电路的配合,可以实现对地球磁场的高精度测量,具有广泛的应用前景。
希望通过本文的介绍,能够让大家对地磁传感器的工作原理有一个更加深入的了解。
常见磁传感器及原理和应用 ppt课件
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5、接近传感器 (探测磁性金属)
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6、磁场测量:磁通门
螺线管线圈的电感与它的磁导率有关,而 螺线管磁芯的磁导率以饱和的方式依赖于 外部的磁场,B—H曲线,μ为在某一给 定点曲线的斜率。如果器件在其曲线的 “膝盖”位置受到一个恒定偏置磁场(如 线圈偏置电流),外部磁场的一个微小变 化将引起磁导率的显著变化,因此电感也 发生变化。
采用改进的反馈读取技术各向异性电阻检测磁场强度下限可大10677美国honeywell公司日本sony公司荷兰philips公司83单轴磁敏感元件中惠斯通电桥示意图amr磁敏感元件的制备84电流方向仿真示意图amr磁敏感元件的制备85二轴磁敏感元件示意图amr磁敏感元件的制备86铜制平面线圈二维磁场仿真示意amr磁敏感元件的制备87用于磁性薄膜图形化的光刻版照片磁敏感元件的制备与测89用于绝缘层制备的光刻版及磁敏感元件照片90装配后的电子罗盘电路板模块电子罗盘测试与标定91装配封装后的电子罗盘模块电子罗盘测试与标定92电子罗盘测试与标定电子罗盘测试标定系统coscossihzchychxchzhyhxcossihzchychxchxhzchychy三维方向传感器倾斜角和翻滚角电子罗盘的姿态调整与补偿电子罗盘测试与标定20040060050100150200250300350400水平转动角度方向传感器电信号输出与精密旋转平台绕竖直轴旋转角度的典型关系电子罗盘测试与标定95传感器方向角误差注
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磁传感器的分类
物理原理:磁电感应式传感器,霍尔效应、磁阻效应、巨磁电阻效应、 巨磁阻抗效应、超导量子干涉器、磁致伸缩效应、磁弹性效应等。
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4-磁敏传感器
产生原因:
① 霍尔电极安装位置不对称 或不在同一等电位面上;
②半导体材料不均匀造成了电
A
I
C
D
阻率不均匀或是几何尺寸不均匀;
B
③ 激励电极接触不良造成激
励电流不均匀分布等。
图 不等位电势示意图
9、
不等位电势与霍尔电势具有相同的数量级,有时甚
至超过霍尔电势,实用中消除不等位电势极其困难,必
须采用补偿方法。分析不等位电势时,可把霍尔元件等
势为零。几种补偿线路如图所示。图a、b为常见补偿电路, 图b、c相当于在等效电桥的两个桥臂上同时并联电阻,图 d用于交流供电的情况。
RP (a)
RP RP
图 不(b等) 位电势补偿电路(c)
RP R
(d)
10、
由于用半导体制成,温度变化使霍尔元件的载流 子浓度、迁移率、电阻率及霍尔系数都变化,使霍尔元 件产生温度误差。为减小温度误差,除选用温度系数小 的元件或采用恒温措施外,由UH=KHIB可知,用恒流源 供电是有效措施,可使霍尔电势稳定。但只能减小因输 入电阻随温度变化所引起的激励电流I的变化的影响。
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(2)霍耳磁敏传感器工作原理
设霍耳片长为l,宽为b,厚为d。又设电子以均匀的 速度v运动,则在垂直方向施加的磁感应强度B作用下,它 受到洛仑兹力
fL qvB
q—电子电量(1.62×10-19C); v—电于运动速度。 同时,作用于电子的电场力
fEqH EqUH/b
当达到动态平衡时
qv BqUH/b
λ=∞
λ=7.0 λ=3.0 λ=1.5
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I
理论值 实际值
Ra UH
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
第12章 磁传感器
I
(a)结构
(b)符号
(c)特性测量
T3>T2>T1 IR(uA)
(d)正向伏安特性
(e)反向伏安特性
Z-元件的半导体结构如图(a)所示。按企业标 准电路符号如图(b)所示,图中“+”号表示PN结P 区,即在正偏使用时接电源正极。图(c)为特性测 量电路,图(d)为正向伏安特性,该特性可分成三 个工作区:M1高阻区,M2负阻区,M3低阻区。描述 这个特性有四个特征参数:
. .
H
18V
.
.
. . .
.
无触点电位器
也称为磁通门磁强计
磁通门传感器是磁通门磁力计的重要组成部分。磁 通门传感器由铁芯外绕激励线圈、感应线圈组成。一般 使用的磁芯材料具有矫顽力小、导磁率高的特点。这样 在外场H0有以微小变化时,铁芯材料中的磁感应强度B 有显著的变化,在感应线圈中产生明显的电动势。 下图是软磁材料在磁场作用下产生磁化时的磁化曲 线。磁性材料在未饱和时磁感应磁 B B 场强度的线性函数, H , 是导磁率。当磁饱和时,磁感应强 度B和H之间的关系近似为 H B a1 H a3 H 3 a1 、 3 与软磁材料性能有关的系数。 a 软磁材料磁化曲线
磁敏三极管伏安特性
IC(mA) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 2 4
Ib=3(mA)
B=-0.01T B=0 B=+0.1T
IC(mA) Ib=5(mA) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Uce(V) 0 2 4 6 8
B=0 4(mA) 3(mA) 2(mA) 1(mA) 0(mA) Uce(V) 10
第12章
磁传感器
本章主要介绍霍尔传感器、磁敏二 极管及磁敏三极管、磁阻传感器、磁电 感应式传感器、磁通门、韦根德传感器 和Z-元件。 12.1 霍尔传感器 在磁场力作用下,在金属或通电半 导体中将产生霍耳效应,其输出电压与 磁场强度成正比。基于霍耳效应的霍耳 传感器常可以用于测量多种物理量。
磁电式传感器优秀课件.ppt
磁电式传感器(优秀课件
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霍 尔 效 应 演 示
当磁场垂直于薄片时,电子受到洛仑兹力的作用,发生偏移,在半 导体第二垂直方向端面之间建立起霍尔电势。
磁电式传感器(优秀课件
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➢在磁场作用下导体中的自由电子做定向运动。 每个电子受洛仑兹力作用被推向导体的另一侧:
FL q B
霍尔电场作用于电子的力 FH qEH
1 nq
KH
RH d
讨论:
• 任何材料在一定条件下都能产生霍尔电势,但不是都可 以制造霍尔元件;
• 绝缘材料电阻率ρ很大,电子迁移率μ很小,不适用;
• 金属材料电子浓度n很高,RH很小,UH很小; • 半导体材料电阻率ρ较大 RH大,非常适于做霍尔元件, 半导体中电子迁移率一般大于空穴的迁移率,所以霍尔元 件多采用 N 型半导体(多电子); • 由上式可见,厚度d越小,霍尔灵敏度 KH 越大,
e sv
x vt
a dv dt
磁电式传感器(优秀课件
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❖ 磁电式扭距传感器:
当扭距作用在转轴上时,两个磁电传感器输出的感应 电压u1、u2存在相位差,相差与扭距的扭转角成正比, 传感器可以将扭距引起的扭转角转换成相位差的电信号。
齿型转盘
转轴
磁电传感器1
u1
u
磁电传感器2
u2
测量电路
磁电式传感器(优秀课件
磁电式传感器(优秀课件
6
9.1.2 磁电感应式传感器基本特性
当测量电路接入磁电传感器电路时,如图
所示,磁电传感器的输出电流Io为
Io
E RRf
BolWv RRf
传感器的电流灵敏度为
SI
Io v
BolW R Rf
磁电式传感器优秀优秀课件.ppt
➢ 转速的单位是转/分钟,所以 要再乘以60,才是转速数据,
即 nz= 60×f/N
➢ 在使用60齿的发讯齿轮时, 就可以得到一个简单的转速公
式 n=f。所以可用频率计测量
转速。这就是在工业中转速测 量中齿轮多为60齿的原因。
磁电式传感器优秀优秀课件 磁电转速传感器的工作方式
➢ 特点:结构简单、体积小、动态特性好、寿命长。
磁
电
学 量
磁敏传感器
信 号
磁电式传感器优秀优秀课件
第6章 磁电式传感器 传感器原理及应用
6.2 霍尔式传感器 6.2.1 霍尔效应
➢1878年美国物理学家霍尔首先发现金属中的霍尔效应,因 为太弱没有得到应用。随着半导体技术的发展,人们发现半 导体材料的霍尔效应非常明显,并且体积小有利于集成化。
第6章 磁电式传感器 传感器原理及应用
6.1 磁电感应式传感器(电动式) 6.1.4 应用
1.磁电式扭距传感器
圆盘齿引起磁通量变化,在线圈中感应出交流电压,当扭
距作用在转轴上时,两个磁电传感器输出的感应电压u1、u2 存在相位差,相差与扭距的扭转角成正比,传感器可以将扭
距引起的扭转角转换成相位差的电信号。
第6章 磁电式传感器
主要内容:
传感器原理及应用
6.1 磁电感应式传感器 6.2 霍尔式传感器 6.3 磁敏传感器
磁电式传感器优秀优秀课件
第6章 概述
磁电式传感器
传感器原理及应用
➢磁电式传感器是利用电磁感应原理,通过检测磁场的变化 将运动的速度、位移、振动等物理量转换成线圈中的感应电 动势输出。
➢导体和磁场发生相对运动时,在导体两端有感应电动势输 出,磁电感应式传感器工作时不需要外加电源,可直接将被 测物体的机械能转换为电量输出。是典型的有源传感器。
磁电感应式传感器PPT课件
1.被测旋转体 2.测量轮 3.线圈
4.软铁
5.永久磁铁 开磁路变磁通式传感器结构示意图
它与软铁4之间构成的磁路磁阻变化一次,磁通也就 变化一次,线圈3中产生的感应电动势的变化频率等 于测量齿轮2上齿轮的齿数和转速的乘积。
这种传感器结构简单,但需在被测对象上加装齿轮,
使用不方便,且因高速轴上加装齿轮会带来不平衡而
上述工作原理可知,磁电感应式传感器只适用于
动态测量。
.
5
5.2 磁电感应式传感器的类型
按磁场方式分类,磁电感应式传感器分为变磁通式 和恒定磁通式两大类,每类还有不同型式。
1.变磁通式
变磁通式传感器又称为变磁阻磁电感应式传感器或
变气隙磁电感应式传感器。这类传感器的线圈和磁
铁固定,利用铁磁性物质制成齿轮(或凸轮)与被
不宜测高转速。
.
7
(2)闭磁路变磁通式传感器
如测图量,轮被2在测磁旋场转气体隙1带中动等速椭圆转形动,1.被测物体 使气隙平均长度周期性地变化,
2.测量轮 3.线圈
因而磁路磁阻也周期性地变化,
4.软铁
磁通同样周期性地变化,则在线
圈3中产生感应电动势,其频率f
与测量轮2的转速n(rad/m)成
N
S
正比,即f=n/30。在这种结构中,
e N d dt
.
3
当线圈垂直于磁场方向运动以速度 v切割磁力线时,
感应电动势为: eNBlv
式中,l:每匝线圈的平均长度;
B:线圈所在磁场的磁感应强度(T)。
若线圈以角速度 转动,则感生电动势可写为:
eNBS
式中,S:每匝线圈的平均截面积。
.
4
只要磁通量发生变化,就有感应电动势产生,可 实现的方法很多,主要有:
地磁传感器的原理和应用
地磁传感器的原理和应用概述地磁传感器是一种能够测量地球磁场的装置。
它利用一个或多个磁场感应元件来测量磁场的强度和方向。
地磁传感器在很多应用领域发挥着重要作用,包括导航系统、智能手机、自动驾驶汽车等。
原理地磁传感器的工作原理基于法拉第电磁感应定律。
当一个导体放置在磁场中移动时,会在导体中产生感应电动势。
地磁传感器利用这个原理来测量地球磁场的变化。
组件一个典型的地磁传感器系统包括以下组件:•磁场感应元件:常用的磁场感应元件包括霍尔效应传感器、磁阻传感器等。
这些传感器可以测量磁场的强度和方向。
•信号处理电路:磁场感应元件测量到的信号需要进行放大、滤波和数字转换等处理,以便后续的数据分析和应用。
•控制器:控制器负责接收和处理传感器的数据,并根据需要进行相应的指令输出。
控制器通常由微处理器或者微控制器组成。
•外设:地磁传感器系统可能还会包括其他外设,如显示屏、存储设备等,以便用户进行数据查看和存储。
应用地磁传感器在很多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:导航系统地磁传感器可以用于导航系统中的指南针功能。
通过测量地球磁场的方向,导航系统可以确定用户的方位,并提供相应的导航指引。
智能手机地磁传感器是智能手机中许多功能的关键组件之一。
它可以用于自动调节屏幕方向、室内导航、陀螺仪校准等。
自动驾驶汽车地磁传感器在自动驾驶汽车中起着关键作用。
它可以帮助车辆感知周围环境,包括检测道路标记、识别停车位等。
磁条卡读取器地磁传感器可以用作磁条卡读取器的核心部件。
它可以读取银行卡、门禁卡等磁条卡中的数据,并进行相应的处理。
环境监测地磁传感器可以用于环境监测,例如监测地下管道、埋藏的物体等。
通过测量地球磁场的变化,可以获得一些隐藏物体的位置信息。
安防系统地磁传感器可以用于安防系统中的入侵检测。
通过监测地球磁场的变化,可以及时发现不正常的活动。
总结地磁传感器是一种重要的测量设备,能够测量地球磁场的强度和方向。
它在导航系统、智能手机、自动驾驶汽车等领域有着广泛的应用。
磁敏传感器霍尔式课件.ppt
磁力集中器 传感器
铁底盘
磁铁
N
S
磁铁 S
N
传感器 磁力集中器
磁力集中器安装示意图磁敏传感器霍尔式课件在磁铁上安装铁底盘示意图
④激励磁场应用实例 (a)加磁力集中器的移动激励方式
总之,在交变磁场下,当频率为数十kHz时,可以 不考虑频率对器件输出的影响,即使在数MHz时,如 果能仔细设计气隙宽度,选用合适的元件和导磁材料, 仍然可以保证器件有良好的频率特性的。
磁敏传感器霍尔式课件
(五) 霍耳开关集成传感器
霍耳开关集成传感器是利用霍耳效应与集成电 路技术结合而制成的一种磁敏传感器,它能感 知一切与磁信息有关的物理量,并以开关信号 形式输出。霍耳开关集成传感器具有使用寿命 长、无触点磨损、无火花干扰、无转换抖动、 工作频率高、温度特性好、能适应恶劣环境等 优点。
I、V、B之间呈线性关系。
2、灵敏度:可以用乘积灵敏度或磁场灵敏度以及电流 灵敏度、电势灵敏度表示:
VH=KHBI KH——乘积灵敏度,表示霍耳电势VH与磁感应强度B和 控制电流I乘积之间的比值,通常以mV/(mA·0.1T)。
因为霍耳元件的输出电压要由两个输入量的乘积来确 定,故称为乘积灵敏度。
磁敏传感器霍尔式课件
(d)翼片遮挡式 翼片遮挡方法就是把铁片放到磁铁与
传感器之间,使磁力线被分流、傍路,遮挡磁场对传感 器激励。当磁铁和传感器之间无遮挡时,传感器被磁铁 激励而导通;当翼片转动到磁铁和传感器之间时,传感 器被关断。
片状
筒状
图2.6-23 翼片遮挡器的形状
地磁传感器_磁感应计_电子罗盘(compass)原理
内容MID中的传感器1加速计2陀螺仪3地磁传感器4MID中的传感器——已商用的传感器◆触摸屏◆摄像头◆麦克风(ST:MEMS microphones……)◆光线传感器◆温度传感器◆近距离传感器◆压力传感器(ALPS:MEMS气压传感器……)◆陀螺仪(MEMS)◆加速度传感器(MEMS)◆地磁传感器(MEMS)集成电路(Integrated Circuit,IC)把电子元件/电路/电路系统集成到硅片(或其它半导体材料)上。
微机械(Micro-Mechanics)把机械元件/机械结构集成到硅片(或其它半导体材料)上。
微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)MEMS = 集成电路+ 微机械陀螺仪(Gyroscope)•测量角速度•可用于相机防抖、视频游戏动作感应、汽车电子稳定控制系统(防滑)加速度传感器(Accelerometer)•测量线加速度•可用于运动检测、振动检测、撞击检测、倾斜和倾角检测地磁传感器(Geomagnetic sensor)•测量磁场强度•可用于电子罗盘、GPS导航陀螺仪+加速计+地磁传感器•电子稳像(EIS: Electronic Image Stabilization)•光学稳像(OIS: Optical Image Stabilization)•“零触控”手势用户接口•行人导航器•运动感测游戏•现实增强1、陀螺仪(角速度传感器)厂商:欧美:ADI、ST、VTI、Invensense、sensordynamics、sensonor日本:EPSON、Panasonic、MuRata、konix 、Fujitsu、konix、SSS国产:深迪2、加速度传感器(G-sensor)厂商:欧美:ADI、Freescale、ST、VTI、Invensense、Sensordynamics、Silicon Designs 日本:konix、Bosch、MSI、Panasonic、北陆电气国产:MEMSIC(总部在美国)3、地磁传感器(电子罗盘)厂商:欧美:ADI、Honeywell日本:aichi、alps、AsahiKASEI、Yamaha国产:MEMSIC(总部在美国)MID中的传感器——IPhone4陀螺仪:ST,L3G4200D加速计:ST,LIS331DLH地磁传感器:AsahiKASEI,AK8975内容MID中的传感器1陀螺仪2加速计3地磁传感器4地磁传感器——背景知识地球的磁场象一个条形磁体一样由磁南极指向磁北极。
地磁传感器-图文
地磁传感器-图文一要求(1)针对所选用磁场敏感头的工作特性,选择合适器件,明确磁场检测模块的工作原理。
(2)鉴于磁场检测单元的温度敏感特性,设计信号调理模块,实现了宽温度范围内的灵敏度补偿与零点补偿。
(3)鉴于数字式磁场强度传感器的应用特点,设计出传感数字化与逻辑控制模块。
(4)绘制各个模块的硬件电路图和整体电路图,并对所进行的设计进行相关的调试和校准。
二系统概述2.1系统组成系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。
传感器部分采用霍尔传感器,负责将电机的转速转化为脉冲信号。
信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分,其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求,实现对小信号的测量;波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS兼容信号。
处理器采用STC89C51单片机,显示器采用8位LED数码管动态显示。
系统原理框图如图所示:串口键盘单片机RAM电机霍尔传感器信号处理LED显示转速测量系统原理框图系统软件主要包括测量初始化模块、信号频率测量模块、浮点数算术运算模块、浮点数到BCD码转换模块、显示模块、按键功能模块、定时器中断服务模块。
系统软件框图如图所示。
初始化模块频率测量模块浮点数算术运算模块显示模块浮点数到BCD码转换模块2.2处理方法系统的设计以STC89C51单片机为核心,利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。
测速实际上就是测频,通常可以用计数法、测脉宽法和等精度法来进行测试。
所谓计数法,就是给定一个闸门时间,在闸门时间内计数输入的脉冲个数;测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门,对一个高精度的高频计数信号进行计数。
由于闸门与被测信号不能同步,因此,这两种方法都存在±1误差的问题,第一种方法适用于信号频率高时使用,第二种方法则在信号频率低时使用。
等精度法则对高、低频信号都有很好的适应性。