计划中的高斯计
计划中的高斯计,先上个原理图.HALL用电流驱动,买不到其他的型号,只能使用GaAS的119.
电源使用12V.显示使用16X1的LCD.AD使用AD7705.图中的4051可以换成DA,控制测量档位.
点击此处下载 ourdev_453691.pdf(文件大小:13K) (原文件名:高斯计.pdf)
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_16/ourdev_453692.JPG
(原文件名:高斯计.JPG)
欢迎拍砖 不错,AD7705好东西。
校准和调零由MCU运算处理吗? AD7705大约多少米?
【1楼】 gzhuli 咕唧霖
你的STM32有没有自己做的PCB? 校准和调零只能先由MCU运算处理了.不过,我打算以后在PC口上面接几个电位器来调整.
AD7705大约25左右吧. 我画那个模拟的用AD620,也不便宜,本来打算后面接STM32的12-bit ADC的,普通运放担心CMRR不够,所以用了仪表运放。AD7705自带差分放大了,省事,还是你这个电路方便,呵呵。看GaAs的VH-B曲线稍作补偿可以测到0.3T以上,应该能用了。
【2楼】 elder60 60岁老头
我的是ST送的三合一套件,STM8S207SBT6,STM32F103C8T6最小系统板。后续实验也打算基于这两个板。AVR手上还有一片M16L两片M48,都是贴片要做板才能用,所以用STM比较快,实验完会移植到AVR上,毕竟AVR比STM普及得多。 ywl0409 老黄牛
给个AD7705的PDF,研究研究。
另外,有必要驱动电流分档吗? OK
点击此处下载 ourdev_453748.pdf(文件大小:272K) (原文件名:AD7705.pdf) 我是这样分析的:
先看图:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_16/ourdev_453759.JPG
(原文件名:THS119.JPG)
在VH-IC里面:当B值固定的时侯,VH随IC正比增大,如果IC比较小的话,VH就小.
在VH-B里面:当IC固定的时候,VH随B值正比增大.
这样,当IC较小的时候,霍尔可以测量的范围就大.相当于IC较小的话,VH-B的灵敏度就低. AD7705其实很超值,一个数控PGA单卖都不止这个价了。
电流分档应该不能增加测量范围,因为主要影响测量上限的是霍尔材料的磁饱和,不是输出摆幅问题。 【8楼】 gzhuli 咕唧霖
电流分档应该不能增加测量范围,因为主要影响测量上限的是霍尔材料的磁饱和,不是输出摆幅问题。
可是,我没有看到THS119的手册或者其他GaAS的霍尔里面有该元件的霍尔材料的磁饱和的参数. 凡是桥,都会有“饱和”(但不是“磁饱和”)。
只是电流驱动比电压驱动时,非线性要好一点而已。 【10楼】 elder60 60岁老头
你之前发过一个PPT,里面说的,霍尔材料会饱和。 是这么说的吗?
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_16/ourdev_453769.JPG
(原文件名:饱和.JPG) 是的,我的理解是:由于一定温度下,霍尔材料的电阻是固定的,无论恒流还是恒压供电,其输入端电压都是有个上限的。虽然当输入电压/电流减小,灵敏度下降,但输出电压也相应下降。因此,在某个点,始终会存在磁场强度增加,但输出电压无法再上升的情况,即出现饱和。
或许我应该这样说:改变供电电压/电流,能在小范围内改变灵敏度和测量范围,但无法大幅增加测量上限。
同意老头的说法,不是“磁饱和”,其实还是“电流饱和”。 凡是桥,都会有“饱和”(但不是“磁饱和”)。
改成:
凡是桥,都会有“饱和”(但不一定是“磁饱和”)。
二者都会引起“看似相似的非线性”,这对我们其影响是一样的。克服其影响的校准措施也是一样的。 那么如何能够根据手册知道这类饱和的范围呢? 我估计没法知道,只有自己测。放在线圈里,把电流加2,3,4倍,看看线性不?
“线性”的校准估计容易。绝对值就难了。 如果我们的系统,最大的B在0.5T以内的话,直接按照手册的数据设定参数就可以了.最多2%的非线性率.
如果超出的话,那就得试了才知道. 是的,0.5T应该不成问题,高端稍微补偿一下就行,离商品高斯计的2T还有段距离,不过还能用了。
另外,AD7705是双AD,以后可以考虑再搞个InSb的作为低端精度补偿用,呵呵。 请问LS,如果手中没有标准设备,高端应该如何补偿呢?
另外,原来起恒流作用的那个运放,打算用TLV431来实现.霍尔元件的电流取小些,并且不采取电流分档的处理方式,就可以只使用5V供电了. 这个就是我一直在考虑的校准问题。不校准别说高端补偿,低端都没法保证测出来的数字是正确的。 校准的一种方法:标准磁体磁场
http://www.myltem.com/Product-43.html
不是要去买,是一种思路。另外,可以查一查,有没有国标。
这是用在高端的一种方法。低端还是“亥姆霍兹线圈”,“亥姆霍兹线圈”产生不了大的磁通密度。
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_16/ourdev_455390.jpg
(原文件名:标准磁体.jpg) a1302 + c8051f350点击此处下载 ourdev_455966.pdf(文件大小:235K) (原文件名:a1301.pdf) 忙了老大一阵子,今天终于有了那么点空.把计划中的高斯计做完了第一步,基本能够显示了.
但是,校准仍然没有办法.
现在只能是,按照手册里给出的图表,把输出电压换算成磁感应强度.
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_16/ourdev_460366.jpg
高斯计 (原文件名:IMG_1055.jpg)
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_16/ourdev_460367.jpg
磁铁下面就是霍尔. (原文件名:IMG_1056.jpg) 老天,终于出山了。
祝贺初见成效。
接下来,能否测个线圈内的高斯值,和理论值比较一下。 试试ADIS16405,上面有三轴正交磁场强度计,最近我刚用它测地磁场做了三轴磁场罗盘,效果不错
你们这里可以改成LED直接显示三轴磁场强,内置ADC,14位SPI数字输出,最小精度0.5毫高斯,量程正负3.5高斯
http://6.cn/watch/11368073.html
我试过用小磁铁(立方厘米)干扰之,约30CM内都可敏感检测磁铁周围场强
缺点是价钱稍微贵了些 【25楼】 feng_matrix 悟
太灵敏了,我们要的高斯计,量程需要10000高斯左右,因为钕铁硼是这个数量级的。 【26楼】 gzhuli 咕唧霖
10000高斯? 磁体内部还是外部?
我用一块小喇叭后的磁铁试验过,场强随距离衰减的很厉害,在磁体周围几个CM的距离上,场强应该没有那么大吧
而且我看到你们前段时间做的上拉式磁悬浮,好像稳定距离也是数厘米尺度的,你确定量程需要10000高斯那么大? 【27楼】 feng_matrix 悟
如果要进行理论计算,就要测得永磁体表面磁场强度和线圈内部磁场强度,一般在1000-10000高斯之间。
23楼测量的圆柱形钕铁硼表面,根据手册换算的结果已经是4582.5高斯,所以5000高斯量程是少不了的。
成品高斯计最高量程可以到20000高斯。 哦,那就不能用了,传感器精度与量程总是鱼与熊掌,二者兼得的系统就是天价了 我们不需要精度,只要个范围,能有个10%以内的就可以了. 我似乎可以用ADIS16405帮你们校准DIY高斯计
ADIS16405是出厂校准过的,14位精度,绝对磁场强度测量到“毫高斯”没有问题
你们的高斯计看LCD显示,最小精度应该是0.1高斯
把你们DIY的探头与ADIS16405固定在一起,保持探头测量轴与ADIS16405某轴重合
然后远距离调整磁铁位置,当ADIS16405输出1.0000高斯时固定
然后调整你们的高斯计到1.0位置
为减少地磁干扰,磁铁磁力线方向可与地磁平行 另有个疑问:
磁场是有方向的,同样磁场同样位置,测量轴与磁力线夹角不同,读出值也应该不同的
看你们的高斯计好像只有一个磁传感?这样测量时探头的相对角度也要相对固定吗? 我想知道LS的ADIS16405是多少价格(每千片的价格)?
另外,是否可以在LS这里买到这个片子? TO : 老黄牛
我只是用过而以,没有多余的卖给你哦,这东东是ADI的,买美国原装的要订货,运输时间较长
或者找国内ADI代理买,有现货的,但价钱要高些:
ADI官网价:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_17/ourdev_470091.JPG
(原文件名:未命名.JPG)
国内淘宝价:
http://cache.amobbs.com/bbs_upload782111/files_17/ourdev_470092.JPG
(原文件名:未命名2.JPG)
不过根据我购买多颗ADI IMU模块的经验,这东东太贵
多数国内小代理商自己根本没货的,你确定要了他才从国外再去搞的 楼主的Hall片驱动电流多大 实际使用是2.5mA. 不错 什么原理呢? 不错
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