线性霍尔元件在非接触位置测量中的应用

由于冶金炼焦等工业场合的位置检测装置常常被某些焦状物附着,使得传统的位置检测装置无法正常使用,为了解决这一问题,本文提出了一种利用霍尔元件基于磁场的位置检测方案。该方案采用反馈控制回路对霍尔元件工作环境进行恒温控制,利用差动平衡补偿原理对杂散磁场影响进行补偿。实际应用结果表明,该方案可用于检测装置容易被焦状物质附着的特殊应用场合。

基于线性霍尔元件的圆筒型永磁直线同步电机位置检测

圆筒型直线永磁同步电机是一种新型的直线电机。分析了该电机的结构和几种不同的位置检测技术。通过比较,提出了一种新的基于线性霍尔元件的位置检测技术。通过样机试验表明,该检测方法具有较好的稳定性和精确度。该方法适用于直线电机的速度和加速度检测场合中。

基于线性霍尔元件的准无位置传感器伺服系统设计

永磁同步电机控制器需要高分辨率位置传感器来实现高精度闭环控制,从而带来成本、可靠性等方面的问题。为了解决这些问题,提出了一种基于线性霍尔元件的准无位置传感器控制方式。设计了装配工艺简单的霍尔信号产生模块,提出了粗精码道配合实现角度细分的方案,并基于某型号MCU设计了永磁同步电机准无位置传感器控制系统。霍尔信号直接由单片机的模拟输入口,经过模数转换,通过查表算法实现电机转子位置的高精度绝对式实时检测。实验结果表明,该方法具有计算简单、响应速度快、测量分辨率高等优点,伺服系统控制精度高,具有很好的动静态性能,成本极低,适合于批量化生产。

利用线性霍尔元件的电子水平尺

为了克服气泡式水平尺可读性差,难以看准的问题,利用固体摆和两个线性霍尔元件设计水平检测尺。摆的轴心在圆柱面的圆心上,摆的下端放置永磁铁;两个霍尔元件固定在圆柱面上,霍尔元件的电压输出通过差分放大后,送电压表指示。当圆柱面放置在水平面是时,电压表表指示零位,当圆柱面绕轴偏离水平时,电压表指示偏转一定角度。

用线性霍尔元件组合“Arduino”开源电子平台测量磁感应强度

用线性霍尔元件、Arduino Uno数据采集器组合可以方便地测出磁感应强度,突破了传统实验的束缚,取得了较好的教学效果.

一种低成本的线性霍尔位置检测方法研究

为降低直线伺服系统的成本,提出了利用两个安装位置相差90°电角度的低成本线性霍尔元件检测电机位置的方法,对霍尔元件的安装位置进行了研究.采用有限元法对有铁芯和无铁芯两种结构的圆筒型永磁直线电机的气隙磁场进行了分析,通过对两个分析结果的比较,确定了铁芯影响气隙磁场的区域范围,分析了霍尔元件安装位置对电机位置检测精度的影响.在不同的霍尔元件安装位置条件下,进行了电机位置检测实验,实验结果与有限元分析结果吻合,确定了霍尔元件合适的安装位置.研究结果表明,通过选择合适的霍尔元件安装位置,可以提高该位置检测方法的检测精度.

一种高精度永磁同步电机霍尔元件测速定位方法

使用旋转变压器、旋转编码器等测量永磁同步电机转子实时位置的方法成本高、可靠性低。设计了采用线性霍尔元件的外置式测速定位装置,由固定在转轴上的磁片模拟电机永磁体磁场,并由三个互错120°电角度的线性霍尔元件测量磁场强度,经3-2变换得到电机实际电角度,可有效降低霍尔元件安装误差、充磁强弱和方向不一致等造成的角度测量偏差。试验结果表明,测量方法具有连续输出电角度、精度高和无需补偿等优点,且成本极低,适合批量生产。

基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的研制

文章介绍了一种基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的工作原理、性能和实验结果。该装置由霍尔元件、数据采集系统、电源和电脑构成。通过线性霍尔元件将三线摆下盘的扭摆转换成电压信号的振荡,然后利用数据采集系统采集并在电脑上实时显示与存储。实时显示可以杜绝漏计导致的周期计数错误现象,存储的数据可以进一步分析三线摆扭摆情况。由于采集的数据量比较大,数据包含的信息也更丰富。本文尝试利用极大值点线性拟合法和快速傅里叶变换法处理数据。由于三线摆的运动一般是扭摆和横摆同时存在的混合摆现象,横摆的周期与扭摆的周期不同,利用频谱分析可以排除横摆对扭摆周期测量的影响,确保周期测量准确,所以,快速傅里叶变换更适合处理此类实验数据。本文利用市场上现有的光电测量装置和基于霍尔效应的三线摆周期测量装置进行对比实验,测量三线摆下盘的转动惯量。实验结果表明:利用现有的光电测量装置,相对误差为1.6%;利用基于霍尔效应的三线摆周期测量装置,相对误差可达0.81%,说明基于霍尔效应的三线摆周期测量装置的准确度比现有的光电测量装置要高,具有一定的推广和使用价值。

运用迷你电子秤与霍尔传感器定量探究安培力

采用家庭厨房中的迷你电子秤来测量安培力,廉价的工业磁场检测模块测量磁感应强度,再配合具备导磁铁片的磁场组件,不仅能定量探究安培力F与B,I,L的正比关系,还能探究电流与磁场呈90°,45°,0°时的安培力大小,能基本实现对安培力的全方位探究。该创新实验装置具有结构简洁、原理清晰的优点,可在教学中取得较好的效果。

基于单片机的智能型金属探测器的设计

介绍了一种基于AT 89S52单片机控制的智能型金属探测器的硬件组成、软件设计、工作原理及主要功能.该金属探测器以AT 89S52单片机为核心,采用线性霍尔元件UGN 3503作为传感器来感应金属涡流效应引起的通电线圈周围磁场的变化,并将磁场变化转化为电压的变化,单片机将测得电压值与试验测定的基准电压值相比较,以确定是否探测到金属.在软件设计中,采用了数字滤波技术消除干扰,提高了探测器的抗干扰能力,确保了系统的准确性.

磁编码器算法分析与研究

磁编码器使用线性霍尔元件作为主体,结构简单,易实现微型化,适应恶劣环境能力强。实际应用中,磁编码器的分辨率和精度除受制于线性霍尔元件的精度外,也与AD采样精度、磁编码器算法有密切关系。在分析比较磁编码器的几种实现算法的基础上,给出了高精度的实现方案,在使用10 b it AD的基础上,可达到超过0.1°的分辨率。

基于磁编码器的电机换向控制

为提高电机换向控制的应用,设计一种以磁编码器为位置传感器的电机换向控制装置.基于磁编码器的工作原理与特点,分析反正切法电机转角解算算法的优缺点,设计一种更加快捷的正余弦法解算算法.然后依据电机换向和控制原理,设计了基于磁编码器的永磁同步电机模型,并在MATLAB环境下进行仿真.仿真结果表明该系统运行稳定,波形完好,可行性强.

磁敏式肌张力实验仪研制与医学物理的教学

目的:为了提高医学物理教学质量,开设研究性实验课程,验证物理学规律和体现医学物理学理论在医学中的应用,研制了磁敏式肌张力实验仪。方法:根据霍尔效应,基于线性霍尔电路设计了一种新型霍尔式肌张力医用换能器。论述了设计原理,对霍尔式肌张力换能器进行了理论计算和实验研究,结合实验结果重新设计了医用换能器实验。换能器配置了稳压电源、数字仪表、线性放大器和接口电路,构成了一个完善的肌张力实验仪器。结果:肌张力实验仪采用磁敏无接触方式取样,使换能器电路系统与受力部分无直接联系,提高了可靠性,实验效果好、不易损坏。具有验证、测量、研究和应用的实验项目,实验内容丰富,有助于提高学生的研究能力和实验技能。实现了既能验证物理规律,又能结合医学应用的教学目的。结论:对结果分析显示R=0.99999,SD=0.40627,P<0.0001。霍尔式肌张力换能器的理论计算与实验结果相吻合,可以指导医用换能器实验教学。

微张力测量模型设计与实验研究

对差分结构的霍尔式张力测量模型进行了研究,基于线性霍尔元件和悬臂梁设计了挠度参变量和转角参变量两种微张力测量模型。应用悬臂梁系统将待测张力转换为位移和转角的变化,并以它们为中间参变量,建立了张力与霍尔电压的线性关系,实现了用线性霍尔元件以磁敏的方式测量张力。模型的对称互补式设计,不仅抵消了非线性变量对测量的影响,还能提高信号输出幅度。模型的差分式电压输出,能够抑制共模干扰和零点漂移。两种模型均能实现单一线性变量测量,实验结果符合理论结论。对比实验研究表明,挠度参变量微张力测量模型的灵敏度和线性度均优于转角参变量微张力测量模型,论述了设计原理并给出了理论计算。

基于AT89S52的安检金属探测仪

采用线性霍尔元件UGN3503为传感器,以AT89S52单片机为核心来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化,并将磁场变化转化为电压的变化,通过单片机测得电压值,与设定的电压基准值相比较后,决定是否探测到金属。软件采用了数字滤波技术消除干扰,提高了探测器的抗干扰能力,确保了系统的准确性,是一种重要的安全检查设备。

变磁阻式转子位置传感器及其应用

研制了一种变磁阻式位置传感器。利用简单充磁的永磁磁环和变磁阻式软磁转子形成正弦磁场,再用空间相互正交的线性霍尔元件检测该磁场,从而可以用后续电路解算出转子位置。传感器具有成本低、机械强度和可靠性好、精度高以及可输出绝对位置信号等优点,可用于电动机伺服系统中。

金属检测报警系统的设计与研究

以C8051F350单片机为核心,采用线性霍尔传感器CS3503检测金属对通电线圈磁场变化的影响,并将其转化为电压变化,再将霍尔传感器检测到的微弱电压进行放大和峰值检波后,把输出的电压信号送入单片机进行内部A/D转换,并与单片机内部的预设定值进行比较,从而判断金属是否属于危险品,进而决定是否报警。

数显金属探测器的设计

以AT89S52单片机为核心，采用线性霍尔元件UGN3503作为传感器，来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化，并将磁场变化转化为电压的变化，单片机测得电压值，并与设定的电压基准值相比较后，决定是否探测到金属。软件采用了数字滤波技术消除干扰，提高了探测器的抗干扰能力，确保了系统的准确性。

基于磁悬浮的智能3D扫描仪设计

本设计的目的在于实现一个操作简单方便,价格低廉的3D扫描仪。系统主要由磁悬浮承载被测物体、ARM嵌入式系统、红外测距传感器、支架及PC终端等构成。其工作原理是:在被测物体中嵌入磁铁使物体悬浮旋转,当线性霍尔原件检查到物体后反馈给嵌入式系统并自动调节红外高度;随着物体旋转,得到扫描物体的数据后通过PC端的matlab相关软件合成3D图像。通过对电磁铁的调节来调整物体旋转的速度以改变提取数据的精度,当物体悬浮时能解决不规则物体底部扫描。实验结果表明,该扫描仪使用简易,适用范围广。