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霍尔传感器用于角度测量的一种方法

发布日期:2020-11-05 21:33

  霍尔传感器用于角度测量的一种方法_电子/电路_工程科技_专业资料。总第92期第4期 2001年8月 电子机械工程 Total No 92 No 4 EIectr0一Mechnj髑l En醇n此r王雌 Aug.2001 霍尔传感器用于角度测量的一种方法

  总第92期第4期 2001年8月 电子机械工程 Total No 92 No 4 EIectr0一Mechnj髑l En醇n此r王雌 Aug.2001 霍尔传感器用于角度测量的一种方法‘ 李玉江张向明 (武汉华中科技大学430074) 【擅要】本文介绍了一种霍尔传感器用于角度测量的方法,为解决其它类似问题提供了一种参考方案。 关键词霍尔传感器角度铡量 霍尔传感器是利用半导体材料的霍尔效应进行 测量的一种传感器。它可以实现非接触测量。因其 具有频响宽、动态范围大、小型集成化和使用方便等 优点,在检测,自动控制以及信息处理等领域获得广 泛应用。以下就将介绍一种利用霍尔传感器进行角 度测量的方法。 1 个脉冲,计算脉冲的个数,即可确定旋转物体转过的 角度。 测量原理 雹尔传感器用于角度测量的原理如图1所示。 2 1,2.霍尔传感器H。.H。3.小磁钢4.转动圆盘 图l 传感晷的位置固定,在待铡旋转物体的轴上装一个 圆盘,圆盘上贴有若干对小磁钢,小磁钢越多,则精 度及分辨率越高。为了判断转动方向,采用了两个 相同的霍尔传感器H:和H。。测量角度时,每当一 个磁钢转过霍尔传感器时,引起磁场的变化,传感器 便输出一 计数方法 如上所述,测量角度的关键在于对脉冲的计数。 计数的方法选择正确与否,对测量结果有较大影响。 我们假定顺时针的转动方向是正转,则正转和反转 的脉冲时序图分别如2(a),(b)所示。 删肌。.州Uu乙 计扯叭。:』m肌 t●ll t3t‘ tttz tJt● 【i)正转 tb)反转 图2正反转脉冲时序图 ?收稿日期200l—ol—zo 万方数据 26 电子机械工程 2001年 方法l,先判断H。和H:是否为高电平,在t, 时刻,如H。先达到高电平,则接着判断Hz的电平, 在t:时刻,H。上升为高电平,计数器正转加l。如 H:先达到高电平,则接着判断H-的电平,在t:时 刻,H。竞彩。上升为高电平,计数器反转减1,其程序框图 如图3所示。 方法2,通过对脉冲的时序图进行分析可知。 方法1并不能满足计数的要求。主要会产生这样一 个问题,即当磁钢转至tt时,已经完成了一次计数。 磁钢继续转到t。至t,之间时,由于H-一1,H:=1, 仍然满足方法l的计数条件,因此计数器会持续计 数,直至磁钢转过t。为止。可见,方法l的计数方 案并不可行。为此我们对方法1进行改进,增加了 两个判断条件:即在磁钢转过t:后,继续判断在ta 和t。时刻,H。和H:的电平。具体的判断次序是: H。高一H。高一H。低一H2低一正转计数。Hz高 一H,高一H:低一H-低一逆转计数。方法2的程 序框图如图4。 图4方法2的程序流程框图 2)该方法可靠性高,编程容易,简便易行,是 一种较好的角度测量方法,为解决其它类似问题提 供了参考; 3)这种角度测量方法曾用于水下救生转裙的 对接装置中,取得了良好效果。 参考文献 (1】方佩敏.新编传癌器原理应用电路详解.北京:电 子工业出版社,1994 [2】涂时亮,张有德.单片微机控制技术.上海:复旦大 学出版社,1994年 图3方法l的程序流程框图 对照方法1,可见改进后的方法克服了方法1 李玉江 男,华中科技大学交通学院硕士研究生?从 中存在的缺点,较好地完成了计数。事机电一体化方面的研究工作。 3 结束语 1)布置磁钢时,应保证H。和Hz能产生足够 的脉冲宽度,确保图2的正确时序; 万方数据 霍尔传感器用于角度测量的一种方法 作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 李玉江, 张向明 武汉华中科技大学 电子机械工程 ELECTRO-MECHANICAL ENGINEERING 2001(4) 3次 参考文献(2条) 1.方佩敏 新编传感器原理应用电路详解 1994 2.涂时亮;张有德 单片微机控制技术 1994 本文读者也读过(3条) 1. 赖宗声.蔡彦.郑学军.贺德洪.郑筱莉 Zong-sheng.CAI Yan.ZHENG Xue-jun.HE De-hong.ZHENG Xiao-li 一 种新型磁敏集成角度传感器及其测量系统[期刊论文]-传感器技术2001,20(1) 2. 赖宗声.蔡彦.景圳.贺德洪.郑筱莉.Lai Zongsheng.CAI Yan.ZHENG Xiaoli.JING Zhen.HE Dehong 一种新型两 维霍尔角度传感器研究[期刊论文]-传感技术学报2001,14(1) 3. 王超.马建仓Chao.Ma Jiancang 无盲角磁阻角度传感器的研制[期刊论文]-电子测量技术2007,30(5) 引证文献(3条) 1.张珂.杨其华.李冰.李浩 基于霍尔器件的非接触式角度传感器研制[期刊论文]-传感技术学报 2008(6) 2.刘强.罗中良 用集成霍尔传感器设计智能计米器[期刊论文]-西安航空技术高等专科学校学报 2004(1) 3.何树荣.许振丰 自动确定方位的激光束指示器[期刊论文]-光学技术 2003(4) 本文链接: