产品说明:
产品名称:ZH3144
产品类别:单输出霍尔开关集成电路
产品规格:4-20V
产品型号:ZH3144
产品说明:*电源电压范围宽,输出电流大。*开关速度快,无瞬间抖动。*工作频率宽(0~100KHz)。*寿命长、体积小、安装方便。*能直接和逻辑电路接口。
应用场合*直流无刷电机无触点开关*位置控制电流传感器*汽车点火器安全报警装置*隔离检测转速检测
霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等,这种传感器是一个3端器件,外形与三极管相似,只要接上电源、地,即可工作,输出通常是集电极开路(OC)门输出,工作电压范围宽,使用非常方便。如图1所示是CS3020的外形图,将有字面对准自己,三根引脚从左向右分别是Vcc,地,输出。
图1 CS3020外形图
使用霍尔传感器获得脉冲信号,其机械结构也可以做得较为简单,只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢,让霍尔开关靠近磁钢,就有信号输出,转轴旋转时,就会不断地产生脉冲信号输出。如果在圆周上粘上多粒磁钢,可以实现旋转一周,获得多个脉冲输出。在粘磁钢时要注意,霍尔传感器对磁场方向敏感,粘之前可以先手动接近一下传感器,如果没有信号输出,可以换一个方向再试。这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。
2 硬件电路设计
测速的方法决定了测速信号的硬件连接,测速实际上就是测频,因此,频率测量的一些原则同样适用于测速。
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。
图2是测速电路的信号获取部分,在电源输入端并联电容C2用来滤去电源尖啸,使霍尔元件稳定工作。HG表示霍尔元件,采用CS3020,在霍尔元件输出端(引脚3)与地并联电容C3滤去波形尖峰,再接一个上拉电阻R2,然后将其接入LM324的引脚3。用LM324构成一个电压比较器,将霍尔元件输出电压与电位器RP1比较得出高低电平信号给单片机读取。C4用于波形整形,以保证获得良好数字信号。LED便于观察,当比较器输出高电平时不亮,低电平时亮。微型电机M可采用 型,通过电位器RP1分压,实现提高或降低电机转速的目的。C1电容使电机的速度不会产生突变,因为电容能存储电荷。
电压比较器的功能:比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平,表示两个输入电压的大小关系):
当“+”输入端电压高于“-”输入端时,电压比较器输出为高电平;
当“+”输入端电压低于“-”输入端时,电压比较器输出为低电平;
比较器还有整形的作用,利用这一特点可使单片机获得良好稳定的输出信号,不至于丢失信号,能提高测速的精确性和稳定性。
图.2 测速电路原理图
3 测速程序
测量转速,使用霍尔传感器,被测轴安装有1只磁钢,即转轴每转一周,产生1个脉冲,要求将转速值(转/分)显示在数码管上。
用C语言编制的程序如下:
//硬件:老版STC实验版
//P3-5口接转速脉冲
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int //数据类型的宏定义
uchar code LK[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,} ;//数码管0~9的字型码
uchar LK1[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //位选码
uint data z,counter; //定义无符号整型全局变量lk
//====================================================
void init(void) //定义名为init的初始化子函数
{ //init子函数开始,分别赋值
TMOD=0X51; //GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 计数器T1 定时器T0
// 0 1 0 1 0 0 0 1
TH1=0; //计数器初始值
TL1=0;
TH0=-(50000/256); //定时器t0 定时50ms
TL0=-(50000%256);
EA=1; // IE=0X00; //EA - ET1 ES ET1 EX1 ET0 EX0
ET0=1; // 1 0 0 0 0 0 1 0
TR1=1;
TR0=1;
TF0=1;
}
//=============================================
void delay(uint k)//延时程序
{
uint data i,j;
for(i=0;i
for(;j<121;j++) {;}
}
}
//================================================
void display(void) //数码管显示
{
P1=LK[z/1000];P2=LK1[0];delay(10);
P1=LK[(z/100)%10];P2=LK1[1];delay(10);
P1=LK[(z%100)/10];P2=LK1[2];delay(10);
P1=LK[z%10];P2=LK1[3];delay(10);
}
//=========================================
void main(void) //主程序开始
{
uint temp1,temp2;
init(); //调用init初始化子函数
for(;;)
{
temp1=TL1;temp2=TH1;
counter=(temp2<<8)+temp1; //读出计数器值并转化为十进制
//z=counter;
display();
} //无限循环语句结束
} //主程序结束
//===================================================
// uint chushi=60;
void timer0(void) interrupt 1 using 1
{
TH0=-(50000/256); //定时器t0 定时50ms
TL0=-(50000%256);
// chushi--;
// if(chushi<=0){
z=counter /0.5 ; //读出速度
//}
TH0=0; //每50MS清一次定时器
TL1=0;
}
霍尔测速
测速是工农业生产中经常遇到的问题,学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。要测速,首先要解决是采样的问题。在使用模拟技术制作测速表时,常用测速发电机的方法,即将测速发电机的转轴与待测轴相连,测速发电机的电压高低反映了转速的高低。使用单片机进行测速,可以使用简单的脉冲计数法。只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,并将脉冲送入单片机中进行计数,即可获得转速的信息。
下面以常见的玩具电机作为测速对象,用CS3020设计信号获取电路,通过电压比较器实现计数脉冲的输出,既可在单片机实验箱进行转速测量,也可直接将输出接到频率计或脉冲计数器,得到单位时间内的脉冲数,进行换算即可得电机转速。这样可少用硬件,不需编程,但仅是对霍尔传感器测速应用的验证。
1 脉冲信号的获得
霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于开关信号采集的有CS3020、CS3040等,这种传感器是一个3端器件,外形与三极管相似,只要接上电源、地,即可工作,输出通常是集电极开路(OC)门输出,工作电压范围宽,使用非常方便。如图1所示是CS3020的外形图,将有字面对准自己,三根引脚从左向右分别是Vcc,地,输出。
画了一个电路图,已经发到你的邮箱。。。注意查收。。。