传感器大作业
传感器大作业.
第1章工程振动测试方法在工程振动测试领域中，测试手段与方法多种多样，但是按各种参数的测量方法及测量过程的物理性质来分，可以分成三类。
1、机械式测量方法将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪，它能测量的频率较低，精度也较差。
但在现场测试时较为简单方便。
2、光学式测量方法将工程振动的参量转换为光学信号，经光学系统放大后显示和记录。
如读数显微镜和激光测振仪等。
3、电测方法将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。
电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量（电动势、电荷、及其它电量），然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。
这是目前应用得最广泛的测量方法。
上述三种测量方法的物理性质虽然各不相同，但是，组成的测量系统基本相同，它们都包含拾振、测量放大线路和显示记录三个环节。
图1 基本测量系统示意图1.1拾振环节把被测的机械振动量转换为机械的、光学的或电的信号，完成这项转换工作的器件叫传感器。
1.2测量线路测量线路的种类甚多，它们都是针对各种传感器的变换原理而设计的。
比如，专配压电式传感器的测量线路有电压放大器、电荷放大器等；此外，还有积分线路、微分线路、滤波线路、归一化装置等等。
1.3信号分析及显示、记录环节从测量线路输出的电压信号，可按测量的要求输入给信号分析仪或输送给显示仪器（如电子电压表、示波器、相位计等）、记录设备（如光线示波器、磁带记录仪、X—Y 记录仪等）等。
也可在必要时记录在磁带上，然后再输入到信号分析仪进行各种分析处理，从而得到最终结果。
第2章传感器的机械接收原理振动传感器在测试技术中是关键部件之一，它的作用主要是将机械量接收下来，并转换为与之成比例的电量。
由于它也是一种机电转换装置。
所以我们有时也称它为换能器、拾振器等。
图2 振动传感器的工作原理振动传感器并不是直接将原始要测的机械量转变为电量，而是将原始要测的机械量做为振动传感器的输入量，然后由机械接收部分加以接收，形成另一个适合于变换的机械量，最后由机电变换部分再将变换为电量。
传感器大作业
1 电容式油量表工作原理当油箱中无油时，电容传感器的电容量为CX0，调节匹配电容使C0=CX0，并使电位器RP的滑动臂位于0点，即RP的电阻值为0。
此时，电桥满足CX0/C0=R4/R3的平衡条件，电桥输出为零。
伺服电动机不转动，油量表指针偏转角0=0。
当油箱中注满油时，液位上升至h处，CX=CX0+ΔCX，而ΔCX与h成正比，此时，电桥失去平衡，电桥的输出电压UX放大后驱动伺服电动机，经减速后带动指针偏转，同时带动RP的滑动臂移动，从而，使RP阻值增大。
当RP阻值大到一定值时，电桥又达到新的平衡状态，UX=0，于是，伺服电动机停转，指针停留在转角为0处。
由于指针及可变电阻的滑动臂同时为伺服电动机所带动，因此，RP的阻值与0之间存在着确定的对应关系，即0正比于RP的阻值，而RP的阻值又正比于液位的高度h。
因此，可直接从刻度盘上读得液位高度h。
该装置采用了零位式测量方法，所以，放大器的非线性及温漂对测量精度影响不大。
2 . 超声波传感器的工作原理人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ -20KHZ 范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。
常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵和振荡（纵波）。
在工业中应用主要采用纵向振荡。
超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。
另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。
在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十KHZ，而在固体、液体中则频率可用得较高。
在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。
利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通迅，医疗家电等各方面得到广泛应用。
超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。
电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。
传感器大作业要求
二、要求： 1、选题要有主题，题目宜小不宜大，综述、调查 类文章要有广度，设计类要有深度。 2、图文并茂，4千字以上。 、图文并茂，4 3、格式：标题、摘要、关键词、正文（包括学习 体会）、参考文献。 4、字体：参考学术期刊 5、交打印稿时间：2010. 12. 29 上课时间。 、交打印稿时间：2010. 6、电子文档发送到：CGQDZY1012@ 、电子文档发送到：CGQDZY1012@ 7、传感器实验报告和作业没交齐的同学没有期末 成绩。
传感器大作业要求： 传感器大作业要求：
一、选题： 1、综述类： 《关于**传感器的研究报告》 关于**传感器的研究报告》 **传感器的分类、性能指标、测量电路、价 **传感器的分类、性能指标、测量电路、价 格对比、应用范围、运用举例… 格对比、应用范围、运用举例…。 2、调查类： 《关于**传感器的调查报告》 关于**传感器的调查报告》 **传感器的发展现状（优缺点、应用范围、 **传感器的发展现状（优缺点、应用范围、 价格对比…）；发展趋势( 价格对比…）；发展趋势(采用了哪些新技 术、新材料、新方法… 术、新材料、新方法…）。
3、设计类： 《关于**传感器的应用设计》 关于**传感器的应用设计》 设计背景（在什么场合需要应用哪些传感 器？）；设计方案（采用什么测量控制系 统容（**传感器结构、特点、 工作原理介绍，设计达到的性能指标，测 量与控制系统介绍（系统结构图设计，系 统测量控制电路设计）。 4、自选题： 《关于**新型传感器的介绍》 关于**新型传感器的介绍》
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3.电容测量电路设计 1. 测量电路
本设计采用二极管T形网络（双T电桥）如下图所示。
它是利用电容器充放电原理组成的电路。其中e是高频电源，提供幅值电压为E的对称方波；C1和 C2为差动电容传感器；D1和D2为两只理想二极管；R1和R2为固定电阻，且R1=R2；RL 为负载电阻（或 后接仪器仪表的出入电阻）。
3 电容测量电路设计............................................................................6
3.1 测量电路 ................................................................................................6
1.1 设计原理 ......................................................................................................2 1.2 系统框图 ......................................................................................................2
（2） 式中, ε为容器内气体的等效介电常数, 单位为F/ m。因此, 当传感器内液位由零增加到H 时, 其电容的变化量ΔC 可由式(1) 和式(2) 得
(3) 由式（3）式可知, 参数ε0 , ε, R1 , R0 都是定值。所以电容的变化量ΔC 与液位变化量H 呈 近似线性关系。因为参数ε0 , ε, R1 , R0 , L 都是定值, 由式(2) 变形可得:CH = a0 + b0 H ( a0 和b0 为常数) (4)。可见, 传感器的电容量值CH 的大小与电容器浸入液体的深度H 成线性关系。 由此, 只要测出电容值便能计算出水位。
【精品】武汉理工大学传感器大作业
压电式传感器--缪芸华33物流1101班压电式传感器是一种能量转换型传感。
它既可以将机械能转换为电能，又可以将电能转化为机械能。
它的工作原理是基于某些晶体受力后,在其表面产生电荷的压电效应。
压电式传感器刚度大、固有频率高，一般都在几十千赫以上，配上适当的电荷放大器，能在低至接近0Hz，高达10Hz的范围内工作，尤其适合于测量迅速变化的参数;其测量值可到上百吨力，又能分辨出小到几克力。
近年来压电测试技术发展迅速，特别是电子技术的迅速发展，使压电式传感器的应用越来越广泛。
一、工作原理某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。
当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。
当作用力的方向改变时，电荷的极性也随之改变。
相反，当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也会发生变形，电场去掉后，电介质的变形随之消失，这种现象称为逆压电效应，或称为电致伸缩现象.二、测量的物理量及范围1。
测量物理量压电传感元件是力敏感元件，所以它能测量最终能变换为力的那些物理量，例如力、压力、速度、加速度、振动等许多非电量的测量,可做成力传感器、压力传感器、振动传感器等,在医药、军工、机械、土木等领域都有很多应用。
2．测量范围2。
1由于外力作用而在压电材料上产生的电荷只有在无泄漏的情况下才能保存,即需要测量回路具有无限大的输入阻抗，这实际上是不可能的,因此压电式传感器不能用于静态测量.压电材料在交变力的作用下，电荷可以不断补充，以供给测量回路一定的电流，故适用于动态测量。
所以压电传感器主要用于测变压力和加速度。
2.2 压电式传感器在测量低压力时线性度不好，这主要是传感器受力系统中力传递系数为非线性所致，即低压力下力的传递损失较大.所以不能用压电传感器测量变化缓慢的应力值。
但是，可以在力传递系统中加入预加力，称预载.这除了消除低压力使用中的非线性外，还可以消除传感器内外接触表面的间隙，提高刚度。
传感器大作业报告完整版
传感器大作业技术报告学院：电气与电子工程学院专业：11电子信息工程设计者：刘建喜李梦丽张锐（电子1班）王定员（电子2班）指导老师：***目录目录 (2)一、温控的设计思路 (4)1.1设计思路 (4)1.1.1设计框图 (4)1.1.2总电路图 (4)二、硬件部分 (5)2.1报警部分 (5)2.1.1报警模块 (5)2.1.2报警模块PCB板示意图 (5)2.2显示部分 (6)2.2.1显示模块电路图 (6)2.2.2显示模块PCB板示意图 (8)三、参考文献 (9)摘要无线温度数据采集系统不需要固定的传输网络支持，可以快速安置，稳定可靠，维护方便，解决了一些因传输和环境所造成的困难，在工业和科学研究中有着重要的使用价值，是数据采集系统发展的必然趋势。
论文详细说明了无线温度采集装置的硬件与软件设计。
温度传感器选择美国DALLAS公司的数字智能温度传感器DS18B20。
该系统实现了温度采集，并通过射频的方式将采集到的温度数据传送到监控节点。
监控节点上具备无线接收装置和液晶显示设备，将接收到的温度数据显示出来，供监控人员观察。
同时还设有报警系统，该系统具有体积小、精度高、实时性强的特点，可投放于人无法立足的恶劣环境中，完成重要温度数据的采集。
关键词：温度传感器；DS18B20；无线；液晶显示；报警一、温控的设计思路1.1设计思路1.1.1设计框图1.1.2总电路图温 度传 感 器 最 小 系 统 模 块报 警 模 块显 示 模 块二、硬件部分2.1报警部分2.1.1报警模块2.1.2报警模块PCB板示意图本次系统的温度监控报警模块使用的是一个NPN型三级管作为蜂鸣器的驱动，控制蜂鸣器的报警，同时控制报警灯的闪烁。
2.2显示部分2.2.1显示模块电路图•本次的液晶显示模块主要用来实时的显示出机箱环境的温度以及风扇的转速。
考虑实用经济的方面的因素，现有两种方案可选择：•方案一：采用12864:液晶，该液晶自带中文字库，能够显示出中文来，因此该液晶能够同时的显示中文，数字，英文，符号等内容来。
传感器大作业
北京邮电大学传感器大作业题目：霍尔转速器姓名：#####学院：电子工程学院班级：学号：日期：2013年6月10日一、被测量分析转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。
在工农业生产和工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要测量和显示其转速。
要测速，首先要解决的是采样问题。
测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。
早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器，非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难。
数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用，单片机技术的日新月异，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，智能化微电脑代替了一般机械式或模拟式结构，并使系统能达到更高的性能。
采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。
二、霍尔传感器的发展历史及其现状霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
三、传感器设计思路系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。
传感器部分采用霍尔传感器，负责将电机的转速转化为脉冲信号。
传感器大作业超声波测距离设计报告
传感器与检测技术大作业报告项目：基于AT89C51的超声波测距传感器目录一系统实现原理及功能 (2)实现功能 (2)二、系统设计方案 (3)硬件设计 (3)主要芯片功能介绍 (4)系统软件设计 (6)二、误差分析 (7)三、实验心得 (8)四、参考文献 (8)一系统实现原理及功能当单片机控制超声波传感器向某一方向发射波束的同时，单片机内部开始计时。
在传播过程中，超声波遇障碍物后反射回波。
传感器接收到第一个反射波后，停止计时。
由于超声波在空气中的传播速度是340m/s，根据计时时间及公式S=340t/2，即可得到发射点距障碍物的距离S。
实现功能本系统实现要求测量距离范围为0.1～3米，精度误差在1厘米以内，并用LCD1602显示所测距离。
二、系统设计方案硬件设计该系统硬件部分由发送模块、接收模块、显示模块、时间处理模块及电源模块组成。
发送模块主要由74LS04和超声波发射器组成；接收模块主要由超声波接收探头和CX20106A 组成；显示模块则有液晶显示器LCD1602及其辅助电路组成；时间处理模块是整个系统的中枢神经由AT89C51及其辅助电路组成。
1、发射部分采用反向器74HC04和超声波换能器T 构成震荡器、放大驱动电路。
电路简单，噪声小，稳定性高。
电路简单稳定，噪声小。
图1 超声波发射模块 图2 接收模块电路2、接收部分采用集成电路CX20106A 。
它是一款红外线检波接收的专用芯片，载波频率38KH Z 与测距的超声波40KH Z 较为接近，可以利用它制作超声波检测接受电路，且电路简单。
可满足项目中关于距离和精度的要求，电路简洁实用，易于调试，且价格低。
3、计时部分采用单片机芯片STC89C51内部定时器，无需额外器件花销，且计时准确，受干扰小。
图三主控及几计时模块4、显示部分显示部分使用LCD1602液晶显示板来完成显示的功能。
它可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V电源供电，外围电路配置简单。
大作业实验五报告
大作业霍尔式传感器实验：、掌握敏感〔传感〕元件的转换原理、型号、使用方法，表达辅助部分的设计和工作原理。
了解交流激励时霍尔式传感器的特性。
了解霍尔式传感器原理与应用，了解交流激励时霍尔式传感器的特性。
、了解和掌握转换后信号的处理原理和方法。
5.2实验元件和设备：（一）直流激励时霍尔式传感器的位移特性实验实验材料：5号霍尔式传感器实验模块、直流源±5V、测微头、0-2V数显单元。
（二）交流激励时霍尔式传感器的位移特性实验实验材料：5号霍尔式传感器实验模块、直流源±15V、测微头、0-2V数显单元、13号移相、相敏、低通滤波实验模块、双线示波器。
5.3实验内容：5.3.1、利用网络或图书馆等，首先掌握敏感〔传感〕元件的转换原理、型号、使用方法、以及信价比等，整理成不少于3000字的说明书。
一、霍尔传感器的工作原理1、霍尔效应如下列图所示，在一块通电的半导体薄片上，加上和片子外表垂直的磁场B，在薄片的横向两侧会出现一个电压，如图1 中的VH，这种现象就是霍尔效应，是由科学家爱德文·霍尔在1879 年发现的。
VH 称为霍尔电压。
2、霍尔传感器测量位移的工作原理根据霍尔效应，霍尔电势U H=K H IB，当保持霍尔元件的控制电流恒定，而使霍尔元件在一个均匀梯度的磁场中沿水平方向移动，则输出的霍尔电动势为U H=kx，式中k—位移传感器的灵敏度。
这样它就可以用来测量位移。
霍尔电动势的极性表示了元件的方向。
磁场梯度越大，灵敏度越高；磁场梯度越均匀，输出线性度就越好。
二、霍尔器件1、什么是霍尔传感器？霍尔传感器是利用半导体材料的霍尔效应进行测量的一种传感器 ，它可以直接测量磁场及微位移量，也可以间接测量液位、压力等工业过程参数，目前，霍尔传感器以从分立元件发展到了集成电路的阶段，正越来越受到人们的重视，应用日益广泛。
霍尔传感器也称为霍尔集成电路，其外形较小，如图2所示，是其中一种型号的外形图。
传感器大作业（光电式传感器）
传感器大作业题目：光电式传感器系院：信息工程学院XXXXXXXXXX专业：业： XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX班级：级： XXXXXXXXXXXX姓名：小王********* 学号：号： *********目录光电式传感器 (1)光电传感器内容 (2)1.1 工作原理 (2)1.2 测量的物理量及其范围 (3)1.3 透射式光电传感器在烟尘浊度监测上的应用 (3)1.4 技术指标、参考价格及生产厂家 (4)1.5 光电检测的优缺点 (4)1.6 光电传感器的改进措施 (5)1.6.1 发射光源的改进 (5)1.6.2 光敏器件的改进 (5)1.6.3 信号采集电路的改进 (5)1.6.4 信号滤波处理 (5)1.7 对课程教学的建议 (5)参考文献 (7)检索方式 (8)1.1教科书 (8)1.2 科技期刊 (8)1.3 网络 (9)光电式传感器信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理， 而信息采集的关键是传感信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理，器，传感器技术已成为现代信息技术的重要组成部分，在当代科学技术中占有十分重要的地位。
传感器是将感受的物理量、化学量等信息， 按一定规律转换十分重要的地位。
传感器是将感受的物理量、化学量等信息，成便于测量和传输信号的装置。
电信号易于传输和处理， 所以大多数的传感器成便于测量和传输信号的装置。
电信号易于传输和处理，是将物理量等信息转换成电信号输出的。
传感器感受一种量并把它转换成另一种量，这种转换也可以看成是能量的转换，因此在某些领域如生物医学工程等中，也被称为换能器。
也被称为换能器。
光电式传感器是将光信号转换为电信号的光敏器件。
由于光电测量方法灵活多样，可测参数众多，一般情况下具有非接触、高精度、高分辨率、高可靠性和反应快等特点，加之激光光源、光栅、光学码盘、CCD器件、光导纤维等的相继出现和成功应用，使得光电传感器的内容及其丰富，它可用于检测直接引起光强变化的非电量， 也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量，在检测和控强变化的非电量，制领域获得了广泛的应用。
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北京邮电大学传感器大作业题目：霍尔转速器姓名：#####学院：电子工程学院班级：学号：日期：2013年6月10日一、被测量分析转速是发动机重要的工作参数之一,也是其它参数计算的重要依据。
在工农业生产和工程实践中，经常会遇到各种需要测量转速的场合，例如在发动机、电动机、卷扬机、机床主轴等旋转设备的试验、运转和控制中，常需要测量和显示其转速。
要测速，首先要解决的是采样问题。
测量转速的方法分为模拟式和数字式两种。
模拟式采用测速发电机为检测元件，得到的信号是模拟量。
早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础，采用运算放大器，非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难。
数字式通常采用光电编码器、圆光栅、霍尔元件等为检测元件，得到的信号是脉冲信号。
随着微型计算机的广泛应用，单片机技术的日新月异，特别是高性能价格比的单片机的出现，转速测量普遍采用以单片机为核心的数字式测量方法，使得许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，智能化微电脑代替了一般机械式或模拟式结构，并使系统能达到更高的性能。
采用单片机构成控制系统，可以节约人力资源和降低系统成本，从而有效的提高工作效率。
二、霍尔传感器的发展历史及其现状霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。
霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔（A.H.Hall，1855—1938）于1879年在研究金属的导电机构时发现的。
后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。
通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。
三、传感器设计思路系统由传感器、信号预处理电路、处理器、显示器和系统软件等部分组成。
传感器部分采用霍尔传感器，负责将电机的转速转化为脉冲信号。
信号预处理电路包含待测信号放大、波形变换、波形整形电路等部分，其中放大器实现对待测信号的放大,降低对待测信号的幅度要求，实现对小信号的测量；波形变换和波形整形电路实现把正负交变的信号波形变换成可被单片机接受的TTL/CMOS兼容信号。
处理器采用STC89C51单片机，显示器采用8位LED数码管动态显示。
系统原理框图如图所示：系统软件主要包括测量初始化模块、信号频率测量模块、浮点数算术运算模块、浮点数到BCD码转换模块、显示模块、按键功能模块、定时器中断服务模块。
系统软件框图如图所示：四、传感器的结构及工作原理说明霍尔传感器是对磁敏感的传感元件，由磁钢、霍耳元件等组成。
测量系统的转速传感器选用SiKO 的 NJK-8002D 的霍尔传感器，其响应频率为100KHz，额定电压为5-30（V）、检测距离为10（mm）。
其在大电流磁场或磁钢磁场的作用下，能测量高频、工频、直流等各种波形电流。
该传感器具有测量精度高、电压范围宽、功耗小、输出功率大等优点，广泛应用在高速计数、测频率、测转速等领域。
输出电压4～25V，直流电源要有足够的滤波电容，测量极性为N极。
安装时将一非磁性圆盘固定在电动机的转轴上，将磁钢粘贴在圆盘边缘，磁钢采用永久磁铁，其磁力较强，霍尔元件固定在距圆盘1-10mm处。
当磁钢与霍尔元件相对位置发生变化时，通过霍尔元件感磁面的磁场强度就会发生变化。
圆盘转动，磁钢靠近霍尔元件，穿过霍尔元件的磁场较强，霍尔元件输出低电平；当磁场减弱时，输出高电平，从而使得在圆盘转动过程中，霍尔元件输出连续脉冲信号。
这种传感器不怕灰尘、油污，在工业现场应用广泛。
霍尔器件是由半导体材料制成的一种薄片，器件的长、宽、高分别为 l 、ｂ、ｄ。
若在垂直于薄片平面（沿厚度 ｄ）方向施加外磁场Ｂ，在沿ｌ方向的两个端面加一外电场，则有一定的电流流过。
由于电子在磁场中运动，所以将受到一个洛仑磁力，其大小为：qVB f =式中：f —洛仑磁力， ｑ—载流子电荷， Ｖ—载流子运动速度， Ｂ—磁感应强度。
这样使电子的运动轨迹发生偏移，在霍尔元器件薄片的两个侧面分别产生电子积聚或电荷过剩，形成霍尔电场，霍尔元器件两个侧面间的电位差H U 称为霍尔电压。
霍尔电压大小为： H U H R =d B I /⨯⨯(mV)式中：H R —霍尔常数， ｄ—元件厚度， Ｂ—磁感应强度， Ｉ—控制电流设 H K H R =d /, 则H U =H K d B I /⨯⨯(mV)H K 为霍尔器件的灵敏系数(mV/mA/T)，它表示该霍尔元件在单位磁感应强度和单位控制电流下输出霍尔电动势的大小。
应注意，当电磁感应强度Ｂ反向时，霍尔电动势也反向。
图2.3为霍耳元件的原理结构图。
若控制电流保持不变，则霍尔感应电压将随外界磁场强度而变化，根据这一原理，可以将两块永久磁钢固定在电动机转轴上转盘的边沿，转盘随被测轴旋转，磁钢也将跟着同步旋转，在转盘附近安装一个霍尔元件，转盘随轴旋转时，霍尔元件受到磁钢所产生的磁场影响，输出脉冲信号。
传感器内置电路对该信号进行放大、整形，输出良好的矩形脉冲信号，测量频率范围更宽，输出信号更精确稳定，已在工业，汽车，航空等测速领域中得到广泛的应用。
其频率和转速成正比，测出脉冲的周期或频率即可计算出转速。
五、检测电路系统硬件电路设计5.1 单片机控制电路设计系统选用 STC89C51 作为转速信号的处理核心。
STC89C51 包含 2 个16位定时/计数器、4K×8 位片内 FLASH 程序存储器、4个8位并行I/O口。
16 位定时/计数器用于实现待测信号的频率测量。
8位并行口P0、P2用于把测量结果送到显示电路。
4K ×8 位片内FLASH程序存储器用于放置系统软件。
STC89C51与具有更大程序存储器的芯片管脚兼容,如:89C52(8K×8 位)或89C55(32K×8 位),为系统软件升级打下坚实的物质基础。
STC89C51最大的优点是：可直接通过计算机串口线下载程序,而无需专用下载线和编程器。
STC89C51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O口等一台计算机所需要的基本功能部件。
其基本结构框图如图3.1，包括：·一个8位CPU；·4KB ROM；·128字节RAM数据存储器；·21个特殊功能寄存器SFR；· 4个8位并行I/O口，其中P0、P2为地址/数据线，可寻址64KB ROM或64KB RAM；·一个可编程全双工串行口；·具有5个中断源，两个优先级，嵌套中断结构；·两个16位定时器/计数器；·一个片内震荡器及时钟电路；T0 T1中断输入STC89C51单片机结构框图STC89C51系列单片机中HMOS工艺制造的芯片采用双列直插(DIP)方式封装,有40个引脚。
STC89C51单片机40条引脚说明如下:(1)电源引脚。
V CC正常运行和编程校验(8051/8751)时为5V电源,V SS为接地端。
（2）I/O总线。
P0.0- P7.0（P0口），P0.1- P7.1（P1口），P0.2- P7.2（P2口），P0.3- P7.3（P3口）为输入/输出引线。
（3）时钟。
XTAL1：片内震荡器反相放大器的输入端。
XTAL2：片内震荡器反相放器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。
（4）控制总线。
由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成。
值得强调的是，P3口的每一条引脚均可独立定义为第一功能的输入输出或第二功能。
如表3.1所示。
表3.1 P3口线的第二功能定义：STC89C51单片机的片外总线结构：①地址总线（AB）：地址总线宽为16位，因此，其外部存储器直接寻址为64K字节，16位地址总线由P0口经地址锁存器提供8位地址（A0至A7）；P2口直接提供8位地址（A8至A15）。
②数据总线（DB）：数据总线宽度为8位，由P0提供。
③控制总线（CB）：由P3口的第二功能状态和4根独立控制线RESET、EA、ALE、PSEN组成。
5.2 脉冲产生电路设计LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
特性:•内部频率补偿•直流电压增益高(约100dB)•单位增益频带宽(约1MHz)•电源电压范围宽：单电源(3—30V)•双电源(±1.5一±15V)•低功耗电流，适合于电池供电•低输入偏流•低输入失调电压和失调电流•共模输入电压范围宽，包括接地•差模输入电压范围宽，等于电源电压范围•输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)如图3.2所示，信号预处理电路为系统的前级电路，其中霍尔传感元件b,d为两电源端，d接正极，b接负极；a,c两端5.3 按键电路设计通过软件设置按键开关功能：按 K0清零、复位按K1显示计时时间按K2显示计数脉冲数此按键电路为低电平有效，当无按键按下时，单片机输入引脚P1.0、P1.1、P1.2、P1.3端口均为高电平。
当其中任一按键按下时，其对应的P1端口变为低电平，在软件中利用这个低电平设计其功能。
软件中还设置了按键防抖动误触发功能，软件中设置定时器1 50ms中断一次，每次中断都对按键进行扫描，如果扫描到有按键按下，则延迟10ms，再次进行键扫描，若仍有按键按下，则按键为真，并从P1口读取数据，低电平对应的即为有效按键，如图3.3所示。
按键电路图5.4 数据显示电路设计5.4.1 数码管结构和显示原理图为数码管的引脚接线图，实验板上以P0口作输出口，经74LS244驱动，接8只共阳数码管S0-S7。
表3.2为驱动LED数码管的段代码表为低电平有效，1-代表对应的笔段不亮，0-代表对应的笔段亮。
若需要在最右边（S0）显示“5”，只要将从表中查得的段代码64H写入P0口，再将P2.0置高，P2.1-P2.7置低即可。
设计中采用动态显示，所以其亮度只有一个LED数码管静态显示亮度的八分之一。
驱动LED数码管的段代码9 1 0 0 1 1 1 1 1 9F 60数码管的引脚接线图这里设计的系统先用 6 位LED数码管动态显示小型直流电机的转速。
当转速高于六位所能显示的值（999999）时就会自动向上进位显示。
5.4.2 缓冲器74LS244系统总线中的地址总线和控制总线是单向的,因此驱动器可以选用单向的,如74LS244。