非接触式精密角度传感器测试系统的设计与研究

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传感器技术、通信技术和计算机技术成为现代信息技术的三大支柱。传感器是信息采集的器件,是系统感知、获取与检测信息的窗口。霍尔效应传感器是传感器家族的一个重要的分支,它主要是通过检测磁场的变化来检测位移、角度、电流等物理量。 本文首先介绍了霍尔效应的基本原理,在此基础上分析了基于霍尔效应的各种非接触式传感器,详细介绍了本实验室自主研发的基于霍尔效应的360度非接触式角度传感器。 为了对传感器的性能参数进行精密、快速的测量,本文研制开发了针对于此类传感器的自动测试系统。本文对此测试系统的硬件组成和软件设计进行了分析,对于系统测试中的驱动采集,系统接口和数据存储问题提出了解决方案。 本文最后介绍了测量系统的调试过程,分析自动测量结果与传统手工方法的比较,并且对测量系统的准确度、稳定性等进行了测试。测试实验结果数据表明:角度传感器的灵敏度大于13.8mV/1°,角度传感器的独立线性度在1%左右,各最高电压(本文是1.85V和2.4V)测量值与理论值最大偏差不超过0.03V。角度传感器测量值与样品参数理论值基本保持一致。 对于CMJD360型角度传感器输出特性的研究、品质的考察是实际工作中的一个重要的方面。本文所研制的针对于此类传感器的自动测试系统,能够对传感器的性能参数进行快速、精密的测量,相对于以往的手工测试,测试的速度,测试的精确性,参数计算的准确性都得到了大幅度的提高。而且,整个测试过程自动化程度高,转动的角度范围和实际参数计算的范围可以根据实际需要进行调整,提高了工作效率,具有实际的推广价值。
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