磁敏角度測量電路制作與調(diào)試

1、傳感器應(yīng)用技術(shù)課程磁敏角度測量電路制作與調(diào)試課程組: 梁長垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰 Sensors application technologyManufacture and Debugging of Magnetic Angle Measuring Circuit1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計過程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course Contents1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計過程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course Contents1 1 任務(wù)描述任務(wù)描述任務(wù)要求具體任務(wù)利用巨磁阻效應(yīng)角度傳感器作為磁信號檢測傳感器，設(shè)計制作一種角度測量電路。 當(dāng)有磁性

2、物體靠近并旋轉(zhuǎn)時，可測量出旋轉(zhuǎn)的角度值。1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計過程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course Contents器材準(zhǔn)備2 2 器材準(zhǔn)備u 智能顯示模塊、磁敏傳感器應(yīng)用模塊；u 角度測量模塊；u TLE5011巨磁效應(yīng)角度測量芯片；u 萬用表、雙路直流穩(wěn)壓電源。1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計過程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course ContentsGMR角度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖GMR元件垂直集成在芯片中。當(dāng)芯片正上方的磁場發(fā)生變化時， GMR元件的電阻值隨之改變。四個單獨的GMR元件連接到一個惠斯通傳感器電橋。 這些GMR元素感覺施加磁場的兩個分量中的任一個：X分量

3、，VX（余弦）Y分量，VY（正弦）它通過測量正弦和余弦角分量檢測磁場的方向，正弦和余弦值能以數(shù)字形式讀出?？蓪π盘栠M(jìn)行數(shù)字處理以計算磁場（磁鐵）的角方向。TLE5011巨磁阻效應(yīng)傳感器的工作原理：3 3 設(shè)計過程3 3 設(shè)計過程TLE5011角度傳感器的基本特性 基于巨磁電阻（GMR）的原理 0.25mCMOS技術(shù) 工作電壓：3.3 V和5 V 內(nèi)核電源電壓2.5 V 測量角度：0 - 360 16位的高精度SD-ADC 寬磁操作范圍：30mT至50mT 雙向SSC接口，最高可達(dá)2 Mbit / s ADC和濾波器通過SSC與外部命令同步 工作溫度：-40C至+ 150C（結(jié)溫） ESD 4

4、kV（HBM）Center of Sensitive Area角度測量電路設(shè)計角度測量電路設(shè)計由于其使用SPI接口，故而可直接接入單片機(jī)系統(tǒng)之中，當(dāng)芯片表面有磁場擾動時，即可觀測到磁偏角3 3 設(shè)計過程角度測量電路設(shè)計角度測量電路設(shè)計3 3 設(shè)計過程1. 任務(wù)描述2. 器材準(zhǔn)備3. 設(shè)計過程4. 電路調(diào)試課程內(nèi)容 Course Contents4 4 電路調(diào)試（1） 實訓(xùn)演示磁敏角度測量電路制作與調(diào)試的AR演示4 4 電路調(diào)試（2）電路調(diào)試u 將角度測量模塊安放到磁敏傳感器應(yīng)用模塊上，用扁平電纜連接智能顯示模塊 的J2端口和磁敏傳感器應(yīng)用模塊的J3端口。u 接通電路電源。智能顯示模塊自動識別到磁敏傳感器應(yīng)用模塊并采集、處理接 收到的數(shù)據(jù)并在屏幕上顯示測量的角度；u 旋轉(zhuǎn)角度測量模塊的旋鈕到不同的角度，觀察所測角度的變化，記錄實驗數(shù)據(jù)。4 4 電路調(diào)試（3）問題思考 改變磁體的NS方向接入磁角度模型中，重復(fù)以上步驟，結(jié)果如何？ 如果改變磁體與芯片的距