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基于霍尔传感器的位移测量系统设计


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【内容概述】

基于霍尔传感器的位移测量系统设计


在现代生活中,位移测量显得格外的重要,尤其在工业生产制造中,微小的误差就可能导致制造的失败,造成一些不必要的浪费,而传统的设备很难满足现代工业制造一些精度很高的器件的需求,所以一些微位移测量系统就慢慢出现在工业生产中。利用霍尔元件研制出来的霍尔位移传感器能够精确的测量微小位移,因此被广泛运用于诸多领域。
霍尔位移传感器是一种磁传感器,它能将磁场的变化转换成能够测量的输出电压的形式,所以当物体在垂直于磁场中运动时,霍尔传感器受到的磁场会发生改变,进而引起输出电压的改变,而根据输出电压与位移量的关系,就能够得到物体的位移。
基于霍尔传感器的输出特性曲线,本文设计了一个霍尔位移测量系统,完成工作内容如下:首先利用外围电路对输出电压值进行滤波、降噪,减少其他信号带来的干扰,同时对电压值进行放大,方便数据的采集与处理。由于在虚拟的条件下,不能够直接获得一个霍尔传感器,根据位移量与电压的关系,利用Multisim软件建立一个霍尔传感器模型,然后连接测量电路,对电路进行仿真分析,得到传感器的输出数据;其次将电路中的元器件转换成封装形式,利用Multisim直接把电路转换成PCB版图,对电路板中元器件的排布、尺寸大小,电路的走线以及封装信息进行处理后,输出版图;最后采用面包板搭接霍尔位移传感器测量系统,采用万用表对霍尔传感器的输出电压进行测量和处理,对霍尔传感器的功能进行验证,与仿真数据进行比较,然后分析产生误差的原因。

 
关键词:霍尔传感器;位移测量;霍尔电压