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基于霍尔传感器磁场检测的低流速测量研究

更新时间：2020-02-18 09:34:59 大小：11M 上传用户：IC老兵查看TA发布的资源 标签：霍尔传感器磁场检测单片机 下载积分：3分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

在微/纳制造、生物传感检测、化学化工和临床医学等研究领域，常常需要对流体的流量和流速进行精确的检测和控制。人们根据不同的检测原理和不同的应用领域设计出各种各样的流速传感器，然而，低流速时流道结构尺寸效应、传感器的物理和电学性质存在高维的耦合，采用传统方法进行低流速检测存在检测误差大、成本高的缺点。因此，高精度的低流速检测成为人们研究的热点。本文对磁性转子经过线性霍尔传感器工装位置时磁场强度大小的变化规律进行研究，并基于理论分析和线性霍尔传感器的磁场强度检测原理提出了一种新型的流速传感器，实验结果表明，相比于开关霍尔流速传感器，新型传感器对低流速流体的流速检测具有更高的精度。

  首先研究了容积型流速传感器磁性转子经过传感器工装位置的的磁场变化规律，并根据空间几何变化和磁场强度分布推导出转子速度与工装位置的磁强度变化关系，建立了霍尔电压、磁场强度、转子角速度、转速与流速之间关系的数学理论模型，理论研究表明，转子角速度与工装位置的磁场变化具有线性关系。

  其次采用线性霍尔传感器检测磁场强度变化，并基于转子角速度和磁场强度变化的理论模型，采用最二小乘拟合方法计算出角速度，并基于51单片机设计流速检测系统，实现了霍尔电压的自动显示与转子角速度的计算。

  最后，设计了多组不同流速的磁场强度检测实验和流速检测实验，实验结果表明，相对于传统开关型流速传感器，本文提出的低流速检测方法能检测出更低的流体速度，具有结构简单、精度高的特点。

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