磁敏角度测量电路制作与调试

1、传感器应用技术课程磁敏角度测量电路制作与调试课程组: 梁长垠、宋荣、苏全、韩君、张胜宇、贾方亮、梁召峰 Sensors application technologyManufacture and Debugging of Magnetic Angle Measuring Circuit1. 任务描述2. 器材准备3. 设计过程4. 电路调试课程内容 Course Contents1. 任务描述2. 器材准备3. 设计过程4. 电路调试课程内容 Course Contents1 1 任务描述任务描述任务要求具体任务利用巨磁阻效应角度传感器作为磁信号检测传感器，设计制作一种角度测量电路。 当有磁性

2、物体靠近并旋转时，可测量出旋转的角度值。1. 任务描述2. 器材准备3. 设计过程4. 电路调试课程内容 Course Contents器材准备2 2 器材准备u 智能显示模块、磁敏传感器应用模块；u 角度测量模块；u TLE5011巨磁效应角度测量芯片；u 万用表、双路直流稳压电源。1. 任务描述2. 器材准备3. 设计过程4. 电路调试课程内容 Course ContentsGMR角度传感器内部结构图GMR元件垂直集成在芯片中。当芯片正上方的磁场发生变化时， GMR元件的电阻值随之改变。四个单独的GMR元件连接到一个惠斯通传感器电桥。 这些GMR元素感觉施加磁场的两个分量中的任一个：X分量

3、，VX（余弦）Y分量，VY（正弦）它通过测量正弦和余弦角分量检测磁场的方向，正弦和余弦值能以数字形式读出。可对信号进行数字处理以计算磁场（磁铁）的角方向。TLE5011巨磁阻效应传感器的工作原理：3 3 设计过程3 3 设计过程TLE5011角度传感器的基本特性 基于巨磁电阻（GMR）的原理 0.25mCMOS技术 工作电压：3.3 V和5 V 内核电源电压2.5 V 测量角度：0 - 360 16位的高精度SD-ADC 宽磁操作范围：30mT至50mT 双向SSC接口，最高可达2 Mbit / s ADC和滤波器通过SSC与外部命令同步 工作温度：-40C至+ 150C（结温） ESD 4

4、kV（HBM）Center of Sensitive Area角度测量电路设计角度测量电路设计由于其使用SPI接口，故而可直接接入单片机系统之中，当芯片表面有磁场扰动时，即可观测到磁偏角3 3 设计过程角度测量电路设计角度测量电路设计3 3 设计过程1. 任务描述2. 器材准备3. 设计过程4. 电路调试课程内容 Course Contents4 4 电路调试（1） 实训演示磁敏角度测量电路制作与调试的AR演示4 4 电路调试（2）电路调试u 将角度测量模块安放到磁敏传感器应用模块上，用扁平电缆连接智能显示模块 的J2端口和磁敏传感器应用模块的J3端口。u 接通电路电源。智能显示模块自动识别到磁敏传感器应用模块并采集、处理接 收到的数据并在屏幕上显示测量的角度；u 旋转角度测量模块的旋钮到不同的角度，观察所测角度的变化，记录实验数据。4 4 电路调试（3）问题思考 改变磁体的NS方向接入磁角度模型中，重复以上步骤，结果如何？ 如果改变磁体与芯片的距