STC89C52RC单片机数字化磁场测量仪的设计(2)

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随着信息技术及信息产业的飞速发展，磁场强度检测的重要性在工业生产、科研、教学等行业中不言而喻。可是对于磁场强度的检测，现在市场上所出现的高斯计大多价格高、对学校的实验室的需求来说带来了极大的经济困难。

1.2设计要求

由于磁场强度的测量受到的限制因数比较多、环境条件对磁场强度的影响比较大、并且对磁场强度测量的精度要求比较高、所以对于器件的要求很高。霍尔传感器的线性要好、温度漂移量要尽量的低、输入输出电压电流要适宜、测量磁场强度的范围要广泛、整机功耗好低、电源要工作稳定、整机体积要小、应用显示的屏幕要更具环境光照的强弱来调节屏幕的亮度、数字式显示使得读数方便、维护及检修简单、系统工作的稳定性要高、整机抗恶劣环境条件的能力要强、测量的数据误差要小。

本设计制作的磁场强度测量仪具有成本低文献综述、携带方便、体积小等优点，并且测量误差小，使用温度范围在常温先具有较高的准确性、在温度条件恶劣的环境中，本设计的磁场强度测量仪带有温度显示、使用者可以参照霍尔元件的温度特性来估计测量的误差大小。本设计由于合理的电路设计与选材，使得本系统具有低成本、低功耗、高精度、易于功能扩展等优点。因此，本磁场强度检测仪具有较高的性能价值比和非常良好的应用前景。

2 数字化磁场测量仪的设计

2.1系统的结构图

系统由线性霍尔传感器、信号处理电路、模数转换电路、温度传感器电路、中央处理器（微控器）及其最小系统电路、液晶显示电路、系统电源电路及键盘电路组成。

温度传感器及其处理电路

数字化磁场测量仪系统设计的框架图

图1系统设计的框架图

2.2设计方案

将两个霍尔传感器（AH49E）并接的方法接入到电路中、其中一个主探头要用信号线连接到具体的磁场空间、而另外一个探头则是直接焊接在印制电路板上。这样做的主要目的是为了调节传感器组输出的零电位点以及做一个简单的温度补偿。这样的范围对于测量（0---1000GS）的磁场强度来说已经可以满足设计的要求了。再利用后面运算放大电路作信号处理，将（0---1.5V）的电压信号放大3.3倍、使得进入A/D转换的电压信号范围变为（0---5V）。在经过STC89C53RC处理，通过LCD1602显示出来。还接了一个温度传感器及处理电路，这样在温度恶劣的环境中，使用者也可以根据AH49E的线性变化来估计测量值有多大的误差，进一步减小环境产生的影响所造成的误差。