霍尔测速测速是工农业生产中经常遇到的问题,学会使用单片机技术设计测速仪表具有很重要的意义。要测速, 首先要解决是采样的问题。在使用模拟技术制作测速表时,常用测速发电机的方法,即将测速发电机的转轴与待测轴相连,测速发电机的电压高低反映了转速的高低。使用单片机进行测速,可以使用简单的脉冲计数法。只要转轴每旋转一周,产生一个或固定的多个脉冲,并将脉冲送入单片机中进行计数,即可获得转速的信息。下面以常见的玩具电机作为测速对象,用CS3020设计信号获取电路,通过电压比较器实现计数脉冲的输出, 既可在单片机实验箱进行转速测量,也可直接将输出接到频率计或脉冲计数器,得到单位时间内的脉冲数,进行换算即可得电机转速。这样可少用硬件,不需编程,但仅是对霍尔传感器测速应用的验证。1 脉冲信号的获得霍尔传感器是对磁敏感的传感元件,常用于开关信号采集的有CS3020、 CS3040等,这种传感器是一个3 端器件,外形与三极管相似,只要接上电源、地,即可工作,输出通常是集电极开路( OC)门输出,工作电压范围宽,使用非常方便。如图1 所示是 CS3020 的外形图,将有字面对准自己,三根引脚从左向右分别是Vcc,地,输出。图 1 CS3020外形图使用霍尔传感器获得脉冲信号,其机械结构也可以做得较为简单,只要在转轴的圆周上粘上一粒磁钢,让霍尔开关靠近磁钢,就有信号输出,转轴旋转时,就会不断地产生脉冲信号输出。如果在圆周上粘上多粒磁钢,可以实现旋转一周,获得多个脉冲输出。在粘磁钢时要注意,霍尔传感器对磁场方向敏感,粘之前可以先手动接近一下传感器,如果没有信号输出,可以换一个方向再试。这种传感器不怕灰尘、油污,在工业现场应用广泛。2 硬件电路设计测速的方法决定了测速信号的硬件连接,测速实际上就是测频,因此, 频率测量的一些原则同样适用于测速。通常可以用计数法、测脉宽法和等精度法来进行测试。所谓计数法, 就是给定一个闸门时间,在闸门时间内计数输入的脉冲个数;测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门,对一个高精度的高频计数信号进行计数。由于闸门与被测信号不能同步,因此,这两种方法都存在±1误差的问题, 第一种方法适用于信号频率高时使用,第二种方法则在信号频率低时使用。等精度法则对高、低频信号都有很好的适应性。图 2 是测速电路的信号获取部分,在电源输入端并联电容C2 用来滤去电源尖啸,使霍尔元件稳定工作。HG表示霍尔元件,采用CS3020,在霍尔...