一种新型霍尔传感器信号检测分析仪的设计与实现.docx

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1、一种新型霍尔传感器信号检测分析仪的设计与实现一种新型霍尔传感器信号检测分析仪的设计与实现boulifairy导语：针对无刷直流电机中霍尔传感器安装工艺上的缺陷，设计实现了一个基于虚拟仪器架构的逻辑信号检测分析仪对电机霍尔传感器信号进展检测。摘要：针对无刷直流中霍尔传感器安装工艺上的缺陷，设计实现了一个基于虚拟仪器架构的逻辑信号检测分析仪对电机霍尔传感器信号进展检测。采用AT89S52作为信号收集器，通过RS232串口实现单片机与PC通讯，应用VB设计图形化的界面对收集的数据进展分析。无刷直流电机BLDC应用中，常采用霍尔传感器来检测电机转子的实际位置，给电子换向提供根据。然而，由于制造工艺的限

2、制，霍尔传感器的安装有可能会产生物理位置偏向，进而造成电子换向的时间发生偏向，影响电机的转速和平稳度。为了能检测出这个制造工艺上的缺陷，在工业上采用了专用的电机检测设备，然而这些设备构造复杂、体积庞大、价格昂贵。本文基于虚拟仪器架构的设计思想，设计了一个低本钱的逻辑信号检测来检测电机霍尔传感器信号。1.系统方案本设计采用廉价的51单片机作为信号收集器，51单片机将收集的数据通过RS232串口发送给PC，PC再对这些数据进展记录和分析并且绘制波形。利用51单片机的P1口作为信号采样口，可以同步收集8路逻辑信号，然后通过RS232串口，将同一时刻收集到的8路逻辑电平作为一个字节的8个bit传送给P

3、C。2.软件局部2.1单片机局部AT89S52是一种低功耗高性能的CMOS8位微控制器，其具有8KB可擦写1000次的在线可编程ISP闪存、3级程序存储器加密、256B内部ARM、32条可编程I/O线、3个16位定时器#计数器、8个中断源、UART串行通道等特点。在AT89S52单片机上，采用P1口作为采样口，Timer()为等待时间计时器，Timer2用于串口波特率的定时器。串行口数据通讯协议是：数据传输速率为57600b/s8位数据位，1位停顿位，无奇偶校验位。当51单片机上电后，便开场不停地采样和发送数据，这类似于计算机上的“DMA方式，单片机的主程序。2.2局部在PC上采用VB来编写串

4、行口接收、存储、分析数据的程序，借鉴了“虚拟仪器架构的设计思想，力求通过操纵PC端软件来完成所需要的测试功能，就像在操纵自己定义、自己设计的一台电子仪器一样。首先要初始化串口，必须将MSComm控件的通讯特性设置为同51单片机一致方可正常通讯。串行口初始化完成后利用MSComm控件可以从串口实时的接收数据。ONComm是MSComm控件的通讯事件处理函数。其串口通讯的程序为：以上是串行口接收数据程序，PC端在接收到数据后还要对数据进展处理和显示，在本系统中通过绘制数据采样结果来直观地显示收集到的信号信息。PC端软件除以上功能外，还具有对收集的数据进展存盘和读取历史采样的功能。3.应用实例霍尔在

5、无刷直流电机控制系统中起着非常重要的作用。它用于检测转子磁极的位置，为开关电路提供正确的换相信息。假设霍尔传感器的相位产生偏向那么会使电子换向的时间发生偏向，影响电机的转速和平稳度。假设霍尔传感器的相位缺相，那么会使电机相电流变大和电磁转矩脉动增大，甚至烧毁电机。所以霍尔相位的检测是特别重要的#本文中将设计的逻辑信号检测分析仪应用在电机霍尔传感器信号检测上。其硬件电路如图3所示。无刷直流电机BLDC一般有3个，其产生的3个信号被51单片机采样，信号通过RS232串口线被送入PC，在PC上运行接收和分析软件可对收集到的信号进展分析、显示。将检测电路连接好后，用手转动电机转子，在软件上启动采样，一段时间后停顿，可以得到波形。由图4可以看出当BLDC的转子旋转时，霍尔信号会呈现出一种方波的波形，并可以通过分析软件的功能对三路霍尔信号的位置变化进展有效的分析。本文设计的基于架构的逻辑信号检测分析仪充分发挥了单片机和PC机的作用，可以同步采样8路信号，存储、记录大量的测试数据，可以对检测数据进展有效的分析和图形显示。文中成功地将其应用于电机霍尔传感器信号检测中，并获得良好的效果。由于其构造简单、本钱低廉、适用面广、扩展性强等特点，可将它运用于各种多路信号的检测方案中。0