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[检测技术] 数显霍尔电流表的设计

  • 简介:一.设计目的 通过课程设计,使我们在实践环节中进一步理解和熟悉自动检测仪表的原理、组成和调试。熟悉霍尔传感器的原理,掌握常用的霍尔传感器的使用方法。掌握常用芯片的使用方法,熟悉A/D转换与单片机的接口方法。并培养动手能力,学会阅读相关科技文...
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一、设计目的 …………………………………………………3

二、设计要求…………………………………………………3

三、设计方案及系统框图……………………………………3

四、各部分功能电路设计……………………………………4
(一)、磁传感器
1、霍尔效应和霍尔元件
2、霍尔电流传感器
3、霍尔集成传感器
(二)、A/D转换器及显示电路

五、整体电路图………………………………………………16
六、调试………………………………………………………16

七、总结………………………………………………………17

八、所需元件列表……………………………………………17

九、参考文献…………………………………………………17
参考资料 九、参考文献
《智能仪器原理及应用》……………………………………………………赵茂泰
《智能仪表原理与设计技术》………………………………………………凌志浩
《自动检测技术及仪表控制系统》…………………………………………张宝芬
《传感器检测技术及应用》…………………………………………………张淋娜
《检测技术与系统设计》………………………………………………张靖 刘少强
简单介绍 霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。
霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。霍尔线性器件的精度高、线性度好;霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高(可达μm级)。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55℃~150℃。
按照霍尔器件的功能可将它们分为:霍尔线性器件和霍尔开关器件。前者输出模拟量,后者输出数字量。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性,后者是检测受检对象上人为设置的磁场,用这个磁场来作被检测的信息的载体,通过它,将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等,转变成电量来进行检测和控
一.设计目的
通过课程设计,使我们在实践环节中进一步理解和熟悉自动检测仪表的原理、组成和调试。熟悉霍尔传感器的原理,掌握常用的霍尔传感器的使用方法。掌握常用芯片的使用方法,熟悉A/D转换与单片机的接口方法。并培养动手能力,学会阅读相关科技文献,查找器件手册与相关参数,整理总结设计报告。

二.设计要求
设计数显霍尔电流表,要求使用霍尔元件及必备的A/D转换设备、显示器等。要求量程在0-50A,要求画出完整的电路图 .

三、设计方案及系统框图
霍尔传感器广泛用于测量电流,从而可以制成电流过载检测器或过载保护装置;在电机控制驱动中,作为电流反馈元件构成电流反馈回路,构成电流表。本设计用UGN3501M霍尔传感器测量电流。如图1所示,软磁材料圆环中心直径为40mm。,
截面积为4 X4mm2(方形),圆环上有一开口,放人UGN3501M,圆环上绕有11匝线,并通过检测电流。根据磁路理论,可以算出电流为50A时,可产生0.3T磁场强度。由于UGN3501M的灵敏度为1.4mV/mT,则在0-50A电流范围内,其输出电压变化为420mV。由UGN3501M、A/D转换器及液晶显示器组成的数显电流表的控制框图如图2所示。
四、各部分功能电路设计
(一)、磁传感器
霍尔器件是一种磁传感器。用它们可以检测磁场及其变化,可在各种与磁场有关的场合中使用。霍尔器件以霍尔效应为其工作基础。
霍尔器件具有许多优点,它们的结构牢固,体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高(可达1MHZ),耐震动,不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。

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