霍尔测速传感器:速度检测霍尔元件_测速的霍尔传感器元件IC芯片

2021/11/03 12:05 · 传感器知识资讯 ·  · 霍尔测速传感器:速度检测霍尔元件_测速的霍尔传感器元件IC芯片已关闭评论
摘要:

霍尔测速传感器:速度检测霍尔元件_测速的霍尔传感器元件IC芯片速度检测霍尔元件_测速的霍尔传感器元件IC芯片速度测量是工农业生产中经常遇到的问题。学习利用单片机技术设计测速仪表具有重要意义。在利用仿真技术制作车速表时,通常采用测速发电机的方法,

霍尔测速传感器:速度检测霍尔元件_测速的霍尔传感器元件IC芯片

速度检测霍尔元件_测速的霍尔传感器元件IC芯片
速度测量是工农业生产中经常遇到的问题。学习利用单片机技术设计测速仪表具有重要意义。在利用仿真技术制作车速表时,通常采用测速发电机的方法,即测速发电机的轴与被测轴相连,转速计的电压反映转速。对于使用单片机的速度测量,可以使用一种简单的脉冲计数方法。脉冲送入单片机进行技术科得到转速信息,转轴旋转一次会产生固定数量的脉冲。
霍尔元件是一种磁敏元件。如果要测量转速,必须在被测旋转体上安装磁铁。旋转时,只要磁铁经过霍尔元件,霍尔元件就会发出一个信号,信号被放大并成形。脉冲信号,一些霍尔元件可以直接输出脉冲信号并发送计算结果。两个脉冲之间的间隔就是周期。从这个周期,可以转换速度,或者计算每单位时间的脉冲数,然后计算速度。
利用霍尔传感器获取脉冲信号,机械结构也可以做得比较简单,只要在转轴的圆周上粘上磁钢,并且霍尔开关靠近磁钢,就会有信号输出。旋转轴旋转时,会不断产生脉冲信号输出。实现旋转可获得多个脉冲输出得在圆周上粘上多个磁铁。粘贴磁钢时,应注意霍尔传感器对磁场方向敏感。在粘住之前,可以手动接近传感器。如果没有信号输出,可以改变方向再试一次。霍尔元件传感器不怕灰尘和油污,广泛应用于工业现场。
速度检测霍尔传感器元件IC芯片
美国ALLEGRO型号A霍尔效应速度检测传感器元件IC芯片
honeywell霍尼韦尔SS526速度方向双输出霍尔元件
台湾MST美加MH173速度感应双极锁存霍尔元件
台湾MST美加MH178速度感应双极锁存霍尔元件
megntek麦歌恩微电子MT4108速度检测霍尔元件
霍尔测速传感器:速度检测霍尔元件_测速的霍尔传感器元件IC芯片  第1张

霍尔测速传感器:霍尔传感器测速电路的输出问题

1、用于测速的霍尔传感器输出近似于方波,方波的周期随转速的快慢而变大变小。因此处理电路只需要简单比较即可,不需要加保持电路。

2、相对于普通机械量而言,霍尔传感器响应速度很快,电压比较电路的响应速度也很快。每分钟一万两千转的电机带50个齿的齿轮霍尔传感器输出的脉冲频率也不过10KHz而已。51系列单片机采用6MHz时钟时一个机器周期仅仅2微秒,接收处理10KHz的脉冲是小菜。

3、滞回比较器的双向限幅输出电路有助于实现精确比较,在本测速应用中可以省去。

如果走得很慢,触发叶片旋转的速度也变慢,高电位和低电位的时间都会变长。不是尖脉冲,只有低电平和高电平,但是从触发叶片开始遮挡磁场线到完全遮挡磁场线,会有一个从低电平到高电平渐变的过程。

霍尔测速传感器:霍尔测速传感器的工作原理

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霍尔测速传感器:速度检测霍尔元件_测速的霍尔传感器元件IC芯片  第2张

霍尔测速传感器:霍尔转速传感器基本介绍

这里我用通用定时器3的通道1来测量转速
霍尔转速传感器基本介绍霍尔传感器分类和原理关于为什么选用开关型常开PNP型霍尔传感器
STM32程序实现程序介绍程序源码TIM3_CAP.HTIM3_CAP.H解读TIM3_CAP.CTIM3_CAP.C解读TIM3中断函数解读MAIN.CMAIN.C解读
结果工程文件

霍尔转速传感器基本介绍
霍尔传感器分类和原理
我用的是开关型常开PNP型的霍尔传感器

开关型的有2种分类,一种是常开,另外一种就是常闭了
关于什么常开常闭,请看下图

常开通俗来讲,就是霍尔传感器没有检测到磁铁的时候开关就是断开的,常闭相反

霍尔传感器具体分类

图片来自淘宝链接

说明

DC-直流AC交流NO-常开NC-常闭
关于为什么选用开关型常开PNP型霍尔传感器
单片机只能接收高低电平,0或者是1,
开关型常开的霍尔传感器刚好符合单片机的这个特性
检测到磁铁的时候就输出高电平或者低电平,
PNP型就是检测到磁铁的时候的输出高电平,没有检测到的时候就是低电平
实验中,给霍尔传感器5V供电,检测到磁铁,霍尔传感器就输入5V,没有检测到就是0V了
实物图

STM32程序实现
程序介绍
单片机STM32F103ZE
霍尔5V供电,传感器数据输出线接PA6
定时器3 通道1 输入捕获模式

程序源码
TIM3_CAP.H

TIM3_CAP.H解读
定时器只能在捕获到高电平的时候,把当前计数器的数值保存下次,由于我们需要计算2次高电平的时间,所有需要一个逻辑位TIM3_FLAG
TIM3_CAP用于保存第2次定时器捕获高电平时候的计数器的数值
TIM3_RES是2次高电平总的计数器的数值
TIM3_RES乘以计数器每计一个数的时间就是总的时间了

TIM3_CAP.C

TIM3_CAP.C解读
首先开启定时器3和GPIOA的时钟

接着设置PA6为下拉输入,为什么下拉输入,因为我们需要捕获高电平,如果你要捕获低电平,设置PA6为上拉输入,然后设置定时器下降沿捕获

设置定时器的自动重载值和预分频值

设置通道1为输入不分频,不滤波

关于什么是分频,什么是滤波

滤波
首先看STM32中文参考手册中的介绍

我的理解就是输入捕获采样频率也就是速度

分频
贴上官方介绍

就是每几个高电平触发一次捕获
如果你设置每2个事件触发一次捕获,那么检测到2次高电平的时候才会把当前的计数器的数值保存到TIM3->CCR1寄存器中

什么是TIM3->CCR1寄存器呢
看官方的介绍就知道了

也就是保存捕获的时候计数器的数值

计数器的值能捕获入TIM3_CCR1寄存器和设置上升沿捕获

开启定时器更新中断和通道1捕获中断

设置中断分组和优先级

开启定时器3

TIM3中断函数解读
TIM3_FLAG是8位的,其中第7位用于标志第一次捕获,如果检测到第一次捕获就置1,第8位用于标志第二次捕获,检测到了就置1,1~6用于在检测到第一次捕获的时候定时器更新的次数

MAIN.C

MAIN.C解读
主函数是检测到2次高电平就通过串口打印出高电平的时间

以下头文件中是用了原子哥的头文件

结果
LED1每0.2s切换亮灭状态一次,故每0.4s亮一次,结果和下图一样

用飞线把PA6(通道1)和PE5(LED1)连接起来

工程文件

工程文件 链接

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