磁阻传感器关于弱磁信号采集系统设计方法
点击数：7685 次 录入时间：03-04 11:57:07 整理：http://www.55dianzi.com 电工基础
在采样前必须对信号进行抗混叠滤波处理，同时，滤除高频噪声。本系统主要针对磁信号，其频率在1 kHz以内，所以，滤波器的截止频率不超过1 kHz。该滤波器幅频特性平坦，并有良好的衰减特性，因而，在许多滤波电路设计中得到应用，经测试取得了良好的滤波效果。 c.采集部分 本系统采集部分采用UA306型A／D采集器，该采集器分辨力为16位，16或32通道，实时采样率达250 k，另外，它还有测量精度高、速度快、无需要外接电源、编程方便、通过USB接口与计算机相连接等许多优点。需要数据时，直接从PC中将数据导入分析软件中即可，使用起来很方便。 实验结果与分析 通过室内／室外实验分别对系统电路进行了实验测试。 a.室内实验 磁传感器水平放置时，镊子沿着磁传感器A轴方向正上方平行运动，且距离传感器的高度为20 cm，在保持相同的条件下(运动速度除外)，通过比较测试结果很容易得出磁性物体运动速度对磁传感器输出信号的影响：运动速度影响磁信号的宽度，当速度较大时，其图形的宽度较窄；反之，图形的宽度较大。多次比较输出信号幅值，速度变化时，幅值变化不大，磁信号的输出幅值仅取决于所测磁介质的不同。 b.室外实验 通过直线法和圆周法对不同目标(三菱汽车和中巴客车)进行了信号采集，采样率为3 k。在直线法采集中，目标与传感器的距离为4m，且三菱车的行驶速度为20km／h，中巴为14 km,／h。图3、图5是对三菱车信号采集的结果，图4是对中巴客车信号采集的结果。 图3、图4比较可以看出：横轴显示图3有效信号的跨度比图4的小，图3中输出磁信号的幅值大于0.4V，而图4中小于0.3 V，即图3中的输出信号幅值比图4中的大。这是因为图3中的目标移动速度较大，另外，由于2个目标不同，即对传感器周围的磁场影响程度不一样，故测得的输出信号幅值也不同。 直线法和圆周法比较可以看出：图5、图3、图4中的曲线变化规律明显不同，曲线形状变化较大是因为目标运动方式不同，即影响磁场的方式不同，从而测得曲线有差别，图5曲线中有个较大的峰值，是因为车在圆周行驶时，在采集信号期间车有一次通过传感器敏感轴的正方向。另外，由于采集时间有限，所以，曲线没有反映信号周期性变化，若采集时间达到2个周期，则会出现2个主峰。 另外，通过比较三菱车不同方向行驶时的曲线可以看出：图中曲线主峰偏向相反，是因为目标移动方向相反，这是由磁阻传感器的特性决定的。 结束语 本文利用有效的模拟信号调理方法，设计了一种基于磁阻传感器的弱磁信号采集系统，为保证采集信号的正确性，此系统配有置位／复位电路，另外，该系统还具有能够检测微小信号和获取数据简单等特点。上一页 [1] [2]
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