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
 

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