霍爾傳感器 模塊：淺析STM32之霍爾傳感器模塊
實(shí)驗(yàn)前提
1、在進(jìn)行本文步驟前，請(qǐng)先閱讀以下博文：
暫無
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五、基礎(chǔ)知識(shí)
1、霍爾傳感器是什么？
答：霍爾傳感器是根據(jù)霍爾效應(yīng)制作的一種磁場(chǎng)傳感器。
用磁鐵去靠近霍爾傳感器時(shí)，霍爾傳感器的引腳電平會(huì)產(chǎn)生變化。
2、霍爾傳感器主要用在什么地方？
答：霍爾傳感器可測(cè)速、計(jì)數(shù)、限位上。
舉例限位功能：兩個(gè)霍爾傳感器形成45°的夾角，電機(jī)邊緣粘著一個(gè)磁鐵，一旦電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致磁鐵觸發(fā)任意其中一個(gè)霍爾傳感器，則STM32檢測(cè)到觸發(fā)后立刻停止電機(jī)，不能再繼續(xù)往此方向轉(zhuǎn)動(dòng)。以此達(dá)到限制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的作用。
3、本文使用的是什么霍爾傳感器模塊？
答：
香瓜買的霍爾傳感器模塊一共有四個(gè)引腳，GND、VCC、D0、A0。
其中只需要用到三根線，GND、VCC、D0。（A0不知做啥用的，計(jì)數(shù)？）
使用方法：
1）5V供電。
2）用跳線連接D0和STM32的IO口（本文連接的是PA11）。
3）D0默認(rèn)是高電平，但磁鐵的特定一面（磁鐵另一面無用）去靠近霍爾傳感器模塊時(shí)，D0會(huì)被拉低。
4、霍爾傳感器與限位開關(guān)有什么區(qū)別？
答：
1）限位開關(guān)
①優(yōu)點(diǎn)：無功耗。
②缺點(diǎn)：易損壞。
2）霍爾傳感器
①優(yōu)點(diǎn)：不易損壞。
②缺點(diǎn)：有功耗。
六、實(shí)驗(yàn)步驟
1、編寫并添加霍爾傳感器驅(qū)動(dòng)
1）編寫驅(qū)動(dòng)GUA_Hall_Sensor.c（存放在“……HARDWARE”）
/
//霍爾傳感器引腳
#define GUA_HALL_SENSOR_PORT GPIOA
#define GUA_HALL_SENSOR_PIN GPIO_Pin_11
//消抖總次數(shù)
#define GUA_HALL_SENSOR_DISAPPERAS_SHAKS_COUNT
staTIc GUA_U32 sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_IdleCount=0; //消抖時(shí)的空閑狀態(tài)計(jì)數(shù)值
staTIc GUA_U32 sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_TriggerCount=0; //消抖時(shí)的觸發(fā)狀態(tài)計(jì)數(shù)值
staTIc void GUA_Hall_Sensor_IO_Init（void）;
/
//類型宏
#ifndef GUA_U8
typedef unsigned char GUA_U8;
#endif
#ifndef GUA_8
typedef signed char GUA_8;
#endif
#ifndef GUA_U16
typedef unsigned short GUA_U16;
#endif
#ifndef GUA_16
typedef signed short GUA_16;
#endif
#ifndef GUA_U32
typedef unsigned long GUA_U32;
#endif
#ifndef GUA_32
typedef signed long GUA_32;
#endif
#ifndef GUA_U64
typedef unsigned long long GUA_U64;
#endif
#ifndef GUA_64
typedef signed long long GUA_64;
#endif
//霍爾傳感器的觸發(fā)狀態(tài)
#define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_TRIGGER 0 //霍爾傳感器觸發(fā)
#define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_IDLE 1 //霍爾傳感器沒觸發(fā)
#define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_DISAPPERAS_SHAKS 2 //霍爾傳感器消抖中
GUA_U8 GUA_Hall_Sensor_Check_Pin（void）;
void GUA_Hall_Sensor_Init（void）;
#endif
3）工程中添加GUA_Hall_Sensor.c
4）在MDK設(shè)置中添加串口驅(qū)動(dòng)源文件路徑
2、在應(yīng)用層中調(diào)用
1）添加驅(qū)動(dòng)頭文件（main.c中）
#include “GUA_Hall_Sensor.h”
2）添加驅(qū)動(dòng)初始化代碼（main.c的main函數(shù)中）
//霍爾傳感器初始化
GUA_Hall_Sensor_Init（）;
3）添加測(cè)試代碼
①寫測(cè)試代碼（main.c中）
static void GUA_Test（void）
{
U8 nGUA_Ret=0;
U8 nGUA_Stop=0;
while（1）
{
//檢測(cè)霍爾當(dāng)前狀態(tài)
nGUA_Ret=GUA_Hall_Sensor_Check_Pin（）;
//檢測(cè)到霍爾被觸發(fā)
if（nGUA_Ret==GUA_HALL_SENSOR_STATUS_TRIGGER）
{
nGUA_Stop=1;
}
}
②調(diào)用測(cè)試代碼（main.c的main函數(shù)中）
//測(cè)試代碼
GUA_Test（）;
七、注意事項(xiàng)
暫無。
八、實(shí)驗(yàn)結(jié)果
仿真并設(shè)置斷點(diǎn)在測(cè)試代碼的“nGUA_Stop=1;”中，全速運(yùn)行。
用磁鐵去靠近模塊上的霍爾傳感器芯片，模塊上的led被點(diǎn)亮表示觸發(fā)，同時(shí)工程中消抖之后會(huì)停止在斷點(diǎn)處，表示檢測(cè)到PA11處的霍爾傳感器觸發(fā)導(dǎo)致的低電平。
霍爾傳感器 模塊：霍爾傳感器模塊原理圖與工作原理
霍爾電流電壓傳感器的工作原理
原邊電流Ip產(chǎn)生的磁通量聚集在磁路中，并由霍爾器件檢測(cè)出霍爾電壓信號(hào)，經(jīng)過放大器放大，該電壓信號(hào)精確地反映原邊電流。 磁平衡霍爾電流傳感器 原邊電流Ip產(chǎn)生的磁通量與霍爾電壓經(jīng)放大產(chǎn)生的副邊電流Is通過副邊線圈所產(chǎn)生的磁通量相平衡。副邊電流Is精確地反映原邊電流。 磁平衡霍爾電壓傳感器 原邊電壓Vp通過原邊電阻R1轉(zhuǎn)換為原邊電流Ip，Ip產(chǎn)生的磁通量與霍爾電壓經(jīng)放大產(chǎn)生的副邊電流Is通過副邊線圈產(chǎn)生的磁通量相平衡。副邊電流Is精確地反映原邊電壓。 霍爾電流電壓傳感器特點(diǎn)》》》 ◎直測(cè)式霍爾電流傳感器（50A……A） Ⅰ、測(cè)量頻率： 0……50KHz Ⅱ、反應(yīng)時(shí)間： ＜7uS Ⅲ、線性度： 1% Ⅳ、電源耗電少 ◎磁平衡霍爾電流傳感器（1A……1000A） Ⅰ、測(cè)量頻率： 0……150KHz Ⅱ、精度： 0.2% Ⅲ、反應(yīng)時(shí)間： ＜1uS Ⅳ、線性度好： 0.1% ◎ 磁平衡霍爾電壓傳感器 Ⅰ、測(cè)量頻率： 0……20KHz Ⅱ、線性度好： 0.1% Ⅲ、反應(yīng)時(shí)間： 40uS 使用傳感器模塊注意事項(xiàng)》》》 ◎傳感器模塊在使用時(shí)，應(yīng)先接通副邊電源，再接通原邊電流或電壓。 ◎在選用傳感器模塊時(shí)，要根據(jù)測(cè)量范圍、精度、反應(yīng)時(shí)間及接線方式等參數(shù)，選用不同型號(hào)的傳感器。 ◎測(cè)量電流時(shí)，最好使用單根導(dǎo)線充滿傳感器模塊孔徑，以便得到最佳的動(dòng)態(tài)性能和靈敏度。 ◎傳感器模塊的最佳測(cè)量精度是額定值下測(cè)得的，當(dāng)測(cè)量值低于額定值時(shí)，原邊用多匝繞線，使總的安匝數(shù)接近額定值，從而獲得最佳測(cè)量精度。 ◎電流母線溫度不得超過100度。
霍爾傳感器 模塊：霍爾傳感器模塊的作用是什么 霍爾傳感器工作原理是什么
自從霍爾傳感器出現(xiàn)以來，便被廣泛的應(yīng)用到各類的機(jī)械、電器上，成為了不可缺少的零部件。接下來小編就給大家介紹霍爾傳感器模塊的作用是什么，霍爾傳感器工作原理是什么?
霍爾傳感器模塊的作用
霍爾傳感器模塊的作用是什么
霍爾傳感器模塊一般有四個(gè)引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流 I 的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構(gòu)成外回路，就會(huì)產(chǎn)生霍爾電流。一般地說，偏置電流的設(shè)定通常由外部的基準(zhǔn)電壓源給出;若精度要求高，則基準(zhǔn)電壓源均用恒流源取代。為了達(dá)到高的靈敏度，有的霍爾元件的傳感面上裝有高導(dǎo)磁系數(shù)的鍍膜合金;這類傳感器的霍爾電勢(shì)較大，但在0.05T左右出現(xiàn)飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。
霍爾傳感器模塊的作用
霍爾傳感器的工作原理是什么
霍爾電壓隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化，磁場(chǎng)越強(qiáng)，電壓越高，磁場(chǎng)越弱，電壓越低，霍爾電壓值很小，通常只有幾個(gè)毫伏，但經(jīng)集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強(qiáng)的信號(hào)。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機(jī)械的方法來改變磁感應(yīng)強(qiáng)度。據(jù)傳感器專家網(wǎng)了解，當(dāng)葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時(shí)，磁場(chǎng)偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅(qū)動(dòng)軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點(diǎn)火正時(shí)傳感器。霍爾效應(yīng)傳感器屬于被動(dòng)型傳感器，它要有外加電源才能工作，這一特點(diǎn)使它能檢測(cè)轉(zhuǎn)速低的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
霍爾傳感器模塊的作用非常重要，無論是在汽車中，還是在家用電器上，霍爾傳感器都是進(jìn)行電流控制的重要元器件。
霍爾傳感器 模塊：霍爾傳感器模塊的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種霍爾傳感器，尤其是一種用于檢測(cè)洗衣機(jī)無刷電機(jī)信號(hào)的測(cè)速傳感器模塊，屬于家用電器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
洗衣機(jī)輸入的單相交流電經(jīng)過整流和逆變成三相交流電后才能輸入給無刷電機(jī)，驅(qū)動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。在洗衣機(jī)無刷電機(jī)的驅(qū)動(dòng)控制中,常用霍爾傳感器為控制器提供電子換相所需的換相點(diǎn)信號(hào)。根據(jù)霍爾傳感器的輸出信號(hào)，對(duì)洗衣機(jī)對(duì)應(yīng)的相序通電，便可控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)。該種控制方式易于實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際應(yīng)用中性能也相對(duì)穩(wěn)定。霍爾傳感器一般會(huì)按照一定的距離固定在洗衣機(jī)無刷電機(jī)定子線圈圓周的某一部位上，其安裝位置與電機(jī)的三相繞組的分布位置有關(guān)。現(xiàn)有的電機(jī)的三相電極w、u、v通過單獨(dú)的供電線路供電，造成霍爾傳感器模塊與電機(jī)三相供電線路分離，導(dǎo)致接觸可靠性降低，同時(shí)增加了制造成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種霍爾傳感器模塊，解決洗衣機(jī)無刷電機(jī)三相接線與霍爾傳感器模塊分離的問題。
本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
一種霍爾傳感器模塊，包括盒體、三相導(dǎo)電片、線路板，兩個(gè)霍爾傳感器和一個(gè)4腳連接器，所述盒體呈扇形，包括三邊圍合的邊框和垂直于邊框縱向中心線的中間腹板，所述中間腹板將盒體的橫向兩側(cè)分成第一側(cè)框和第二側(cè)框；在第一側(cè)框與洗衣機(jī)無刷電機(jī)外殼匹配的弧形邊框一側(cè)，設(shè)有三個(gè)成射線狀排列的三相導(dǎo)電片槽，w、u、v三相電極的三相導(dǎo)電片分別嵌入在對(duì)應(yīng)的三相導(dǎo)電片槽中；在第二側(cè)框背離弧形邊框的一角隔出一個(gè)封閉腔體，所述封閉腔體的底部中設(shè)有兩個(gè)垂直向下的霍爾傳感器容置槽，霍爾傳感器的頭部向下引腳向上地放入霍爾傳感器容置槽中，嵌入封閉腔體底部?jī)?nèi)的線路板封閉住霍爾傳感器容置槽，霍爾傳感器的引腳與線路板錫焊連接，線路板的四路輸出端與4腳連接器連接后用硅膠封閉在封閉腔體中。
本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)：
進(jìn)一步的，所述三相導(dǎo)電片為塑封在工程塑料內(nèi)的注塑嵌件，所述注塑嵌件嵌入第一側(cè)三相導(dǎo)電片槽中。
進(jìn)一步的，第一側(cè)框的弧形邊框一側(cè)設(shè)有兩個(gè)用于將霍爾傳感器模塊固定在洗衣機(jī)無刷電機(jī)殼體外安裝板上的自攻螺釘定位圈。
進(jìn)一步的，第一側(cè)框背離弧形邊框的一側(cè)沒有邊框，所述沒有邊框的中間腹板外緣間隔設(shè)置7個(gè)與電機(jī)控制器相連的輸出端口，所述輸出端口分成兩組集中在中間腹板外緣的兩端；在封閉腔體外側(cè)的一端排列了“3”、“2”和“1”的三相電輸出端口，另一端排列了“7”、“6”、“5”和“4”四個(gè)輸出端口。
進(jìn)一步的，盒體采用工程塑料制成。
本實(shí)用新型將三相電機(jī)接線通過導(dǎo)電片形式塑封在工程塑料制成的注塑嵌件內(nèi)，再將注塑嵌件盒體第一側(cè)框的弧形邊框一側(cè)的三相導(dǎo)電片槽中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且大大提高了本實(shí)用新型的可靠性與穩(wěn)定性。模塊化的結(jié)構(gòu)使得生產(chǎn)工效比原來提高了1/4，操作人員減少到2人，從而降低了本實(shí)用新型的制造成本。電路板通過硅膠封裝在霍爾傳感器容置槽中，具有防塵、抗震和防氧化的效果，提高了本實(shí)用新型的使用壽命。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)圖；
圖2是圖1的a向視圖；
圖3是圖1的b向視圖；
圖4是圖2的俯視圖；
圖5是圖2的c-c剖視放大圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
如圖1～圖5所示，本實(shí)施例包括包括盒體1、三相導(dǎo)電片2、線路板3，兩個(gè)霍爾傳感器4和一個(gè)4腳連接器5，工程塑料制成的盒體1呈扇形，包括三邊圍合的邊框11和垂直于邊框11縱向中心線的中間腹板12，中間腹板將盒體12的橫向兩側(cè)分成第一側(cè)框10和第二側(cè)框20。在第一側(cè)框10與洗衣機(jī)無刷電機(jī)外殼匹配的弧形邊框111一側(cè)，設(shè)有三個(gè)成射線狀排列的三相導(dǎo)電片槽112，w、u、v三相電極的三相導(dǎo)電片2塑封在注塑嵌件7中，注塑嵌件7嵌入第一側(cè)三相導(dǎo)電片槽112中，提高了霍爾傳感器模塊的可靠性與穩(wěn)定性。
第一側(cè)框的弧形邊框111一側(cè)設(shè)有兩個(gè)用于將霍爾傳感器模塊固定在洗衣機(jī)無刷電機(jī)殼體外安裝板上的自攻螺釘定位圈101，便于通過自攻螺釘將本實(shí)用新型固定在安裝板上。在第二側(cè)框20背離弧形邊框111的一角隔出一個(gè)封閉腔體113，封閉腔體113的底部中設(shè)有兩個(gè)垂直向下的霍爾傳感器容置槽114，霍爾傳感器4的引腳42向上地封閉在霍爾傳感器容置槽114中，嵌入封閉腔體113底部?jī)?nèi)的線路板3封閉住霍爾傳感器容置槽114，霍爾傳感器4的引腳42與線路板3錫焊連接，霍爾傳感器4的頭部41向下被嵌在封閉腔體113底部?jī)?nèi)的線路板3封閉，線路板3的四路輸出端與4腳連接器5連接后用硅膠6封閉在封閉腔體113中。
第一側(cè)框10背離弧形邊框111的一側(cè)沒有邊框，所述沒有邊框的中間腹板12外緣間隔設(shè)置7個(gè)與電機(jī)控制器相連的輸出端口，所述輸出端口分成兩組集中在中間腹板12外緣的兩端。如圖4所示，在封閉腔體113外側(cè)的一端排列了第三三相電輸出端口、第二三相電輸出端口和第一三相電輸出端口的三相電輸出端口，另一端排列了第七輸出端口、第六輸出端口、第五輸出端口和第四輸出端口的四個(gè)輸出端口，這七個(gè)輸出端口通過各自的導(dǎo)線與電機(jī)控制器對(duì)應(yīng)的輸入端相連。
除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采用與本實(shí)用新型等同替換或等效變換所形成的技術(shù)方案，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
