基于VB的霍尔传感器性能测试系统设计

引言

霍尔传感器是利用霍尔效应工作的半导体元件。由于霍尔元件转换效率高、响应速度快、动态范围宽、频率特性好、低噪音等特点，使霍尔传感器在电机检测、磁场强计、转速控制器、位置检测与自动控制等方面得到广泛的应用。在许多场合，需要了解霍尔传感器的各种性能，本测试系统应用Visual Basic可视化程序设计语言和单片机与计算机之间的RS-232串行通信，实现霍尔传感器参数的自动测量与记录、分析。

1 测试系统结构

1．1系统硬件结构与原理

霍尔传感器性能测试系统的硬件结构如图1所示。信号处理电路板一方面接收霍尔传感器的测量信号，并处理成标准信号传送给单片机，另一方面根据单片机传送的数据，产生相应的控制信号，使霍尔传感器在规定的条件下进行工作。单片机通过RS-232串行通信口，向计算机传送测量信号，并接收控制信号。计算机用于霍尔传感器性能测试数据的显示、分析和存储。

图1 测试系统硬件结构

1．2信号处理原理

本系统有霍尔传感器的灵敏度KH和霍尔电势温度系数α二个测试参数。信号的处理如图2所示。

图2 信号处理原理图

X1—控制信号，调节电阻R，控制磁场强度 X2—控制信号，调节霍尔传感器的激励电流
X3--控制信号，控制电源开关 X4—控制信号，调节加热器电压来控制温度
Y1—测试信号，测量霍尔传感器的输出电压 Y2—测试信号，测量测试系统的环境温度

在输出控制信号X3、X1和X2时，使霍尔传感器工作在某一固定磁场强度和不同的激励电流的条件下，或者在某一固定激励电流和不同的磁场强度条件下，传感器会输出一系列的空载霍尔电势，通过计算机的运算，计算出不同条件下的灵敏度KH。在某一固定的磁场强度和激励电流条件下，通过控制信号X4，改变电加热器的电压和测量测试系统的环境温度信号Y2，来测量传感器的霍尔电势温度系数α。

2．RS-232串行通信实现

2．1 串行通信的实现

单片机和计算机之间的数据传送是通过RS-232串行口实现的。计算机向单片机传送控制命令和数据，由单片机把信号传输到信号处理电路板上，然后再测量信号处理电路板的输出信号，通过串行口回传给计算机。串行口数据通信协议是：数据传输速率为 9600bps，1位开始位，8位数据位，1位停止位，无奇偶校验位。由于仅仅是单片机与计算机相互传送信息，所以RS-232串行口只需要接收、发射和地三根导线。单片机采用AT89C52芯片，它的逻辑电平与计算机的RS-232的接口电平不一致，需要在单片机和计算机的RS-232串行口之间，设计一个MAX232芯片，该芯片可以实现把单片机的0V、+5V电压转换成RS232接口的逻辑"1"电平（-3 -- -15V）和逻辑"0"电平（+3 ---+15V）。如图3所示，图中C1 – C5均为1μF。

图3 MAX232芯片的应用

来源：慧聪网