¿Cómo se conecta el sensor Hall al microcontrolador al medir la velocidad del motor? Gracias.

2.1? Diseño del circuito de hardware del sistema de medición de velocidad del motor

2.1.1 ¿Diseño general de hardware? La estructura básica del microcontrolador para medir la velocidad del motor se muestra en la Figura 2-1. El sistema incluye sensor Hall, circuito de conformación de aislamiento, CPU principal, circuito de visualización, circuito de alarma y fuente de alimentación.

¿Figura 2-1? Diagrama general de la estructura del sistema

El proceso de medición consiste en que el sensor Hall que mide la velocidad de rotación está conectado coaxialmente al eje del motor. Cada rotación del eje del motor genera una cierta cantidad de pulsos, que son emitidos por el. Circuito de elementos Hall. Después de pasar por el acoplador eléctrico, es decir, después de pasar por el circuito de conformación de aislamiento, se convierte en el pulso de conteo del cuentarrevoluciones. Al mismo tiempo, el pulso con una amplitud de salida de 12 V del circuito del sensor Hall se reduce a 5 V después del acoplamiento fotoeléctrico, lo que es consistente con el nivel lógico del microcontrolador AT89C51. Controlando el tiempo de conteo, se puede lograr que el valor de conteo del contador corresponda a la velocidad de rotación del cigüeñal. Los datos numéricos son procesados ​​por la CPU principal y mostrados en la pantalla LCD. Cuando se excede la velocidad, la CPU envía señales de alarma visuales y audibles a través de parlantes y luces.

1. Parte del sensor

Se divide principalmente en dos partes. La primera parte consiste en utilizar el elemento Hall para convertir la velocidad del motor en una señal de pulso. El módulo de medición de velocidad Hall consta de un engranaje de medición de velocidad de hierro y un soporte con un elemento Hall. Como se muestra en la Figura 2-2, el engranaje de medición de velocidad tiene aproximadamente 2 mm de espesor y está fijado al eje giratorio del motor bajo prueba. El elemento Hall se fija en la sonda a 1 mm de distancia del círculo exterior del engranaje y se fija un pequeño imán en la parte posterior del elemento Hall. Cuando cada diente del engranaje de medición de velocidad pasa por delante de la sonda, la densidad del flujo magnético cambia y el elemento Hall emite una señal de pulso. La segunda parte utiliza seis inversores y optoacopladores para dar forma y aislar la señal de salida del sensor para reducir la interferencia de conteo.

Elemento Hall del engranaje de medición de velocidad

¿Figura 2-2? Dispositivo de conversión de velocidad

2. Procesador

El procesador del sistema adopta el microcontrolador AT89C51.

3. Parte de visualización

Esta parte tiene dos funciones. En circunstancias normales, el valor de frecuencia actual se muestra en la pantalla LCD. Cuando la velocidad del motor excede un cierto rango, suena la alarma. El zumbador es un zumbador electrónico de estructura integrada alimentado por voltaje CC. Se utiliza ampliamente como dispositivo generador de sonido en productos electrónicos como computadoras, impresoras, fotocopiadoras, alarmas, juguetes electrónicos, equipos electrónicos automotrices, teléfonos y temporizadores.

2.1.2? Diseño del circuito del sistema

Durante la medición real, el sensor Hall debe fijarse en la placa base del motor del tacómetro de CC en una posición opuesta a la sonda Hall en el Eje del motor. Fijar un bloque magnético de acero. Cada vez que el motor gira, el sensor Hall enviará una señal de pulso, que está conectada a P3.2[? ], configure el tiempo T0 y el número de pulsos que ingresan a P3.2 por minuto es la velocidad del motor de CC.

Dado que no hay motores ni sensores en el diagrama del circuito de simulación virtual, se reemplazan directamente por una señal de pulso. El diagrama del circuito se muestra en la Figura 2-3.

¿Figura 2-3? Diagrama general del circuito de hardware

2.2 Diseño del circuito de medición del sensor Hall

2.2.1 Elemento Hall

Según el efecto Hall, está hecho de materiales semiconductores. El elemento se llama elemento Hall. Es sensible a los campos magnéticos, tiene una estructura simple, tamaño pequeño, respuesta de frecuencia amplia, grandes cambios de voltaje de salida y una larga vida útil, por lo que se usa ampliamente en medición, automatización, tecnología informática y de la información y otros campos.

¿El sensor Hall A3144 es Allegro? El sensor de efecto Hall de conmutación de temperatura amplia producido por Microsystems puede funcionar entre -40 ℃ ~ 150 ℃. Consta de un circuito de regulación de voltaje, un circuito de protección de potencia del inversor, un elemento Hall, un circuito de compensación de temperatura, un amplificador de microseñal, un disparador Schmitt y un electrodo de salida de puerta OC. Su salida se puede conectar a un circuito lógico CMOS a través. una resistencia pull-up. El chip tiene las características de tamaño pequeño, buena estabilidad y alta sensibilidad. Hay dos formas de empaquetamiento, uno es un micropaquete de parche de 3 pines con el sufijo "LH" y el otro es un paquete de conexión directa de 3 pines con el sufijo "UA" [5].

El sensor integrado unipolar de efecto Hall de alta temperatura de la serie A3144E es un circuito de detección magnética compuesto por una fuente de alimentación regulada, un generador de voltaje Hall, un amplificador diferencial, un disparador Schmitt y un amplificador de salida. Su entrada es la intensidad de la inducción magnética y su salida es una señal de voltaje digital. Es un circuito sensible magnético unipolar adecuado para trabajar bajo imanes rectangulares o cilíndricos. Puede utilizarse en la industria del automóvil y en la ingeniería militar.

La apariencia del sensor Hall y su interacción con el campo magnético se muestran en la Figura 2-4. El campo magnético lo proporcionan los imanes, por lo que los sensores Hall y los imanes deben utilizarse en pares.

Diagrama del elemento Hall y del pin magnético

¿Figura 2-4? Diagrama de apariencia del sensor Hall

El diagrama de cableado del sensor Hall se muestra en la Figura 2-5.

¿Figura 2-5? Diagrama de cableado del sensor Hall

2.2.2? Principio de medición del sensor Hall

El primer paso para medir la velocidad del motor es expresar la velocidad del motor como una señal de pulso que el microcontrolador pueda reconocer. , para contar los pulsos. Como sensor del sistema de medición de la velocidad de rotación, el elemento Hall tiene las ventajas de una estructura sólida, tamaño pequeño, peso ligero, larga vida útil y fácil instalación. Por lo tanto, se selecciona el sensor Hall para detectar la señal de pulso y su principio de medición básico se muestra en la Figura 2-6. Cuando el motor gira, hace que el sensor se mueva y genera una señal de pulso de la frecuencia correspondiente. Después del procesamiento de la señal, se envía a un contador u otro dispositivo de conteo de pulsos para medir la velocidad de rotación [6].