地磁传感器-图文
地磁导航原理生活中的应用
地磁导航原理生活中的应用1. 什么是地磁导航原理地磁导航原理是一种利用地球的磁场进行定位与导航的技术。
地球拥有自己的磁场，而地磁导航系统通过利用地磁传感器感知地球磁场的方向和强度，并根据这些信息确定自身的方位和位置。
2. 地磁导航原理的应用2.1 智能手机导航地磁导航原理被广泛应用于智能手机的导航系统。
智能手机内部有一个地磁传感器，通过感知地磁场的变化，可以确定手机的方位和位置。
这样，用户可以在手机上下载导航软件，并实时获取自己的位置信息，以及导航路线和导航指示等。
2.2 车载导航系统地磁导航原理也被应用于车载导航系统中。
车载导航系统内部集成了地磁传感器，通过感知地磁场的变化，可以确定车辆的方位和位置。
车载导航系统可以提供车辆实时的位置信息，以及导航路线、导航指示、附近的兴趣点等功能，帮助驾驶员准确导航。
2.3 家居智能控制地磁导航原理还可以用于家居智能控制系统中。
通过在家庭中部署地磁传感器，可以确定家庭成员和物体的位置信息。
系统可以根据家庭成员的位置，自动打开或关闭灯光、空调、门锁等设备，实现智能化的家居控制。
2.4 室内定位地磁导航原理在室内定位方面也有应用。
在大型商场、医院、机场等室内场所，通过在不同位置部署地磁传感器，可以确定人员的位置信息。
这样，用户在室内可以通过使用手机或其他设备，获取自己的位置信息，帮助找到目的地或特定的服务点。
2.5 智能车库门控制地磁导航原理还可以应用于智能车库门控制系统中。
在车库门总能部署地磁传感器，可以通过感知车辆的位置信息，实现智能车库门的打开和关闭。
当车辆离开或接近车库门时，系统可以自动控制车库门的打开和关闭，提高使用的便利性和安全性。
3. 结论地磁导航原理是一种利用地球磁场进行定位和导航的技术，广泛应用于智能手机导航、车载导航、家居智能控制、室内定位和智能车库门控制等领域。
这些应用极大地提高了人们的生活便利性和舒适性，使得我们在生活中能更加精准地定位和导航。
地磁停车破解方法
地磁停车破解方法简介地磁停车系统是一种利用地磁传感器实现车辆停放位置检测与管理的技术。
然而，由于其一些局限性，有时候我们需要寻找一些破解方法，以便更好地应对停车需求。
问题分析地磁停车系统的破解主要集中在以下几个方面：检测方式、传感器误差、数据处理和干扰。
1. 检测方式地磁停车系统通常采用电磁感应原理进行车辆检测，主要分为直接检测和间接检测两种方式。
直接检测方式通过直接感应车辆金属质量变化来判断车辆是否停放，而间接检测方式则是通过感应地磁场的变化来推测车辆是否停放。
对于直接检测方式，可以尝试使用非金属材质的覆盖物或者利用反光材料进行遮挡；对于间接检测方式，则可以尝试改变地磁场的环境或者使用磁场屏蔽材料。
2. 传感器误差地磁停车系统中的传感器存在一定的测量误差，这会导致停车位置判断的不准确。
为了解决这个问题，可以利用多个传感器进行测量，并取平均值来增加准确性。
此外，还可以对传感器进行校准，通过调整相关参数来减小测量误差。
3. 数据处理地磁停车系统采集到的数据需要进行处理才能得到有效的停车结果。
在进行数据处理时，可以考虑使用滤波算法，将噪声数据滤除，以提高停车位置判断的准确性。
此外，还可以采用机器学习的方法，通过训练模型来优化停车结果的预测能力。
4. 干扰地磁停车系统可能受到外界干扰，如电磁干扰、温度变化等。
为了降低干扰对系统的影响，可以采用屏蔽措施，如在传感器周围设置屏蔽层，以减少干扰物的影响。
此外，还可以通过增加传感器的灵敏度来提高系统的鲁棒性。
破解方法基于以上问题分析，我们可以提出以下破解地磁停车系统的方法。
1. 修改检测方式通过改变车辆检测方式来破解地磁停车系统。
可以尝试使用特殊材料来干扰地磁场的感应，或者使用反射材料来遮挡地磁传感器的探测。
操作步骤：1.将感应器遮挡或屏蔽2.改变车辆金属结构或涂敷特殊材料2. 校准传感器对地磁停车系统中的传感器进行校准，以减小测量误差。
操作步骤：1.对传感器进行调整，调整传感器的位置和角度，使其更准确地感知地磁场。
地磁场测定实验
地磁场的测量一、实验目的1．掌握坡莫合金磁阻传感器的定标2．测量地磁场水平分量和磁倾角的方法二、实验仪器FD-HMC-2型磁阻传感器与地磁场实验仪三、实验原理地磁场作为一种天然磁源，在军事、航空、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。
地磁场的数值比较小，约510 T量级，但在直流磁场测量，特别是弱磁场测量中，往往要知道其数值，并设法消除其影响，地磁场作为一种天然磁源，在军事，工业，医学，探矿等科研中也有着重要用途。
本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场磁感应强度的水平和垂直分量；测量地磁场的磁倾角，从而掌握磁阻传感器的特性及测量地磁场的一种重要方法。
由于磁阻传感器体积小，灵敏度高，易安装，因而在弱磁测量方面有广泛应用前景。
物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。
对于铁，钴，镍及合金等磁性金属，当外加磁场平行与磁体内部磁化方向时，电阻几乎不随外加磁场变化；当外加磁场偏离金属的内部磁化方向时，此类金属的电阻减小，这就是强磁金属的各相异性磁阻效应。
半导体工艺，将铁镍合金薄膜附着在硅片上，如图1所示。
薄膜的电阻率)(θρ依赖于磁化强度M 和电流I 方向间的夹角θ，具有以下关系公式θρρρθρ2//cos )()(⊥⊥-+=其中//ρ、⊥ρ分别是电流I 平行于M 和垂直于M 时的电阻率。
当沿着铁镍合金带长度方向通以一定的直流电流，而垂直于电流方向施加一个外界磁场时，合金带自身的阻值会发生较大的变化，利用合金带阻值这一变化，可以测量磁场大小和方向。
同时制作时还在硅片上设计了两条铝制电流带，一条是置位与复位带，该传感器遇到强磁场感应时，将产生磁畴饱和现象，也可以用来置位或复位极性；另一条是偏置磁场带，用于产生一个偏置磁场，补偿环境磁场中的弱磁场部分（当外加磁场较弱时，磁阻相对变化值与磁感应强度成平方关系），使磁阻传感器输出显示线性关系。
HMC1021Z 型磁阻传感器是一种单边封装的磁场传感器，它能测量与管脚平行方向的磁场。
拒绝“替身”收费、野蛮收费 科拓无线地磁传感器让路边停车有规可循
拒绝“替身”收费、野蛮收费科拓无线地磁传感器让路边停车有规可循2011年8月15日由西安市城管、交管、市政三部门管理的公共停车收费点，统一移交给了西安市机动车停车服务中心管理。
然而，一年之后的现在，西安的路边停车收费状况依然存在着很多问题。
科拓对这一问题的解决提出了办法：采用无线地磁传感器配合人工或咪表等收费方式，让路边停车收费有规可循。
停车监管有苦难言西安市机动车停放服务中心稽查大队的相关人士透露，从2011年8月15日以后，西安市机动车停放服务中心全面接管城市路边停车收费管理工作。
“对于西安市一些不正规的路边停车点和私自划线的停车点，我们部门也很无奈，基本上市民打电话来投诉我们会派稽查人员到现场进行劝说离开，但稽查大队工作人员没有执法的权力，监管工作的展开目前还是比较困难”李博大队长无奈的说。
虽然，西安市的收费标准从2006年物价局就出台了机动车停放计时收费标准但是一直没有执行，直到服务中心成立才统一收费标准，一律为计时收费，且规定了收费时段为8:00——22:00，其它时段免费，但在实际操作过程中，却遇到了种种阻力。
解决方法：采用地磁传感器（地磁探测器）针对路边停车收费中出现的问题，目前最有效的解决方法是在每个车位安装地磁传感器。
这种方法能够提高路边停车场的智能化管理水平，使得计费过程方便快捷而且公正透明，即可以作为人工收费、咪表收费等现有路侧停车收费的辅助手段，达到计时和计费和监管的多重作用，防止操作人员中饱私囊、重复收复等现象的出现，也可直接用于自助缴费，例如配合手机实现费用的收取。
未来路边停车的管理方向，是地磁传感器与手机支付的组合，地磁传感器（地磁探测器）安装在每个车位中，可钻孔埋入车道路面下或者嵌入式安装在地表，当车辆经过或者停在地磁探测器上方时，相应区域内的磁场将发生变化，地磁探测器感知到这种变化，会对当前车位状态进行判断，并把车位信息通过无线通讯实时传送给无线节点控制器。
其优点突出，不仅易于掌握、技术精确、抗干扰性强，可全天候工作，而且设置简单，管理方便、成本低廉。
地磁式车辆检测器工作原理
地磁式车辆检测器工作原理
地磁式车辆检测器是一种常见的交通设备，它主要用于监测道路上车
辆的通行情况，以便对交通流量进行统计和管理。
其工作原理基于地
球磁场的特性，下面将详细介绍其工作原理。
1. 磁场感应原理
地球本身就是一个强大的磁体，它所产生的磁场可以影响周围的物体。
当一辆车经过装有地磁式车辆检测器的道路上时，由于车体本身也是
一个带电粒子系统，它会与地球磁场产生相互作用。
这种相互作用会
引起电流在车体周围形成环流，从而产生一个微弱的磁场。
2. 磁感应线圈
为了检测这个微弱的磁场，地磁式车辆检测器采用了一组敏感的磁感
应线圈。
这些线圈通常被安装在道路上，并且与一个电路板连接。
当
车经过时，由于车体所产生的微弱磁场会影响到这些线圈中的电流变化，从而产生一个信号。
3. 信号处理
接下来就需要对这个信号进行处理，以便得到有关车辆通行情况的信息。
地磁式车辆检测器通常会将这个信号传输到一个计算机系统中，通过特定的算法进行处理和分析。
这些算法可以根据信号的变化来确定车辆的类型、速度、方向等信息。
4. 数据输出
最后，地磁式车辆检测器会将处理后的数据输出到一个显示屏或者其他设备上，以便交通管理部门进行统计和管理。
这些数据可以用于优化道路交通流量、改善道路安全等方面。
总之，地磁式车辆检测器是一种基于地球磁场特性的交通设备，它通过感应车体产生的微弱磁场来实现对车辆通行情况的监测和管理。
其工作原理简单而有效，在实际应用中得到了广泛运用。
磁阻传感器
磁场，叫做地磁场。地磁场的强度和方向随地点(甚至 随时间)而异。 地磁场的数值比较小，约10-5量级 地磁场作为一种天然磁源，在军事、工业、医学、探 矿等科研中也有着重要用途。 本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测定地磁场磁感 应强度及地磁场磁感应强度的水平分量和垂直分量 测量地磁场的磁倾角，从而掌握磁阻传感器的特性及 测量地磁场的一种重要方法
非平衡电桥，非平衡电桥输出部分接集成运算放大器，将信号放大输出。
利用四个同样的磁阻传感器组成一电桥,由于磁阻传感器与
地磁场夹角的不同,此电桥为不平衡电桥 对于一定的工作电压：磁阻传感器输出电压与外界磁场的 磁感应强度成正比关系
U U 0 KB
K为传感器的灵敏度，B为待测磁感应 强度，U0为外加磁场为零时传感器的输 出电压。
U180 U0 KB// sin( 180 )
调节调零旋钮使0度和180度数据数值相等、符号 相反。通过调零抵消 U 0
此时 U 0 为零，转动传感器找到数值极大时即为地 磁场水平分量。
Umax KB// sin 90 KB//
o
地磁场水平分量B
//
方法2:断开亥姆霍磁线圈电流
U2 Umin U0 KB// sin 270 U0 KB//
由|U1-U2|/2=KB//，求得当地地磁场水平分量B//
地磁场垂直分量B⊥
U 如果用方法1:由于水平分量时已调至 0
为零，只需将传感器调至竖直方向(传 感器指90度)，此时即为地磁场竖直分 量。 如果用方法2:垂直分量测量，将传感器 调至90度向下，再转180度，两次数据 相减除2即为地磁场竖直分量
计算
地磁场水平分量B
//
B// U // K
车库地磁感应门原理-概述说明以及解释
车库地磁感应门原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:车库地磁感应门是一种智能化的门禁系统，通过使用地磁感应技术来实现对车辆进出车库的自动控制。
这种门禁系统广泛应用于停车场、小区、办公楼等不同场所，为车辆管理提供了便利和安全性。
相比传统的车库门开启方式，如遥控、钥匙等，地磁感应门具有更高的智能化水平和便利性。
它通过感应车辆的存在与否来自动判断是否开启车库门，这在一定程度上减少了人工操作，提高了进出速度，降低了人为失误的可能性。
地磁感应门的原理基于地磁感应技术，利用地磁传感器感知地磁场的变化。
地磁场是地球地壳中存在的磁场，它的强弱和方向会受到地下物体的影响而发生变化。
当车辆进入或离开车库时，地磁场的分布会发生变化，地磁传感器能够准确地检测到这种变化。
地磁感应门系统由地磁传感器、控制器和电动机等组成。
地磁传感器负责感知地磁场的变化，并将信号传输给控制器。
控制器根据接收到的信号判断车辆的进入或离开，并通过控制电动机来控制车库门的开闭。
当车辆进入感应区域时，控制器会接收到地磁传感器发送的信号，判断车辆的存在，然后控制车库门打开。
同样道理，当车辆离开感应区域时，地磁传感器会发送相应的信号给控制器，控制器判断车辆已经离开，然后关闭车库门。
地磁感应门的应用场景广泛，不仅可以用于小区、停车场等对车辆管理要求较高的场所，还可以应用于一些需要限制车辆进入的地方，如企事业单位的内部车库、高档住宅区等。
与传统的门禁系统相比，地磁感应门具有更高的智能化水平和便捷性，可以实现对车辆的自动监控和管理。
总而言之，车库地磁感应门通过利用地磁感应技术来实现对车辆进出车库的自动控制。
它的原理基于地磁传感器感知地磁场的变化，并通过控制器控制车库门的开闭。
地磁感应门的应用范围广泛，为车辆管理提供了更高的智能化水平和便利性。
1.2文章结构文章结构：本文主要分为三个部分：引言、正文和结论。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
概述部分将介绍车库地磁感应门的基本原理和应用场景。
磁定位原理
磁定位原理磁定位是一种利用地磁传感器来确定物体在空间中位置的技术。
它在无需GPS和其他外部定位设备的情况下，能够提供精确的定位信息，因此在室内定位、导航和增强现实等领域具有广泛的应用前景。
磁定位原理的核心在于利用地磁传感器检测物体周围的地磁场强度，并通过对这些数据进行处理和分析，来确定物体的位置和方向。
地磁传感器是磁定位技术的关键组成部分。
它能够感知地球的地磁场，并将这些信息转化为电信号输出。
地磁传感器通常包括三轴磁场传感器，能够同时检测三个方向上的磁场强度。
通过对这些数据的采集和处理，可以得到物体所处位置的磁场信息。
在进行磁定位时，需要事先进行地磁场的地图建模。
这一过程通常称为地磁指纹库的构建。
通过在需要进行定位的区域内，利用地磁传感器采集地磁场数据，并将这些数据与真实位置进行关联，可以构建出一个地磁指纹库。
当需要进行定位时，地磁传感器采集当前位置的地磁场数据，并与地磁指纹库中的数据进行比对，从而确定物体所处的位置。
在实际的磁定位过程中，需要考虑到地磁场的复杂性和环境的影响。
地磁场受到地球磁场、建筑物、设备等多种因素的影响，因此在进行定位时需要进行数据的滤波和校正，以提高定位的精度和稳定性。
同时，不同地区的地磁场特性也会有所不同，因此需要针对不同地区进行地磁指纹库的构建和优化。
除了在室内定位和导航领域，磁定位技术还在增强现实、智能家居、智能制造等领域得到了广泛的应用。
通过将地磁传感器集成到手机、智能手表、智能家居设备等产品中，可以实现更加智能化和便捷的用户体验。
总的来说，磁定位技术以其精度高、成本低、易于部署等优势，成为了室内定位和导航领域的重要技术手段。
随着技术的不断发展和完善，相信磁定位技术在更多领域将会有更广泛的应用，为人们的生活带来更多的便利和乐趣。
地磁停车识别车牌原理
地磁停车识别车牌原理
地磁停车识别车牌的原理主要是通过地磁传感器感应车辆经过时引起的地球磁场的变化，进而与系统中预设的数据进行比较，从而完成对车牌的识别。
具体来说，地磁传感器埋入车位表层下，当车辆停入车位时，地磁传感器能根据地磁周边电磁场转变全自动磁感应车辆的出现并逐渐记时。
待到车辆离去之时，感应器会自行把停车时间传输到区域管单位智能化停车信息管理综合服务平台上开展收费标准。
同时，地磁传感器可靠性强，且不会受到外部电磁场的影响，雷雨天气也可常规应用，应用超音波焊接，防潮、防水、防压。
而地磁停车系统软件具备车位即时检验作用。
选用地磁感应器检测方法，进而获得基本车位情况数据信息；运用无线网络地磁车辆探测器、信号接收器与接收器通信基站组成了数据收集互联网，车检器收集样品的次数为ms级，因而保证了获得到的车位情况的实用性。
无线地磁传感器和地感线圈的优劣对比
和地感线圈的优劣对比无线地磁传感器和地感线圈的优劣对比无线地磁传感器在市场经济大环境下，随着汽车行业的快速发展，城市汽车保有量持续增加，停车行业顺势崛起，并在需求导向下，基于充足的资金和技术力量的投入，研制出大量的停车引导技术和设备，投入到城市静态交通网络的构建之中。
技术的革新必然意味着设备的更新换代，当车辆检测对于数据准确度的要求越来越高，原有技术渐渐难以满足市场需求时，地感线圈这一从20世纪60年代起就被广泛接受和使用的车辆检测手段，便迎来了新一代科技结晶无线地磁传感器的正面挑战。
相对于地感线圈来说，无线地磁传感器在关键的数据采集、铺设简易程度等方面无疑都具有压倒性优势。
地感线圈存在的问题地感线圈是早期技术相对成熟的车辆检测装置，被广泛应用于停车场出入口等处检测车辆的行驶状况，进而统计停车场空满车位数等情况。
001——传统的磁感线圈地感线圈的作用原理很简单，通过在地面造出的直径约一米左右的圆形沟槽或面积相当的矩形沟槽中，埋入两到三匝导线，从而构成一个埋于地表的地感线圈，这个线圈与电容一起共同组成振荡电路。
当有大的金属物体比如汽车驶过时，空间介质发生变化引起振荡频率的改变，这个变化就可以作为有汽车经过的证实信号。
可以看出，技术关键是设计出的振荡器稳定可靠并且有汽车经过时频率变化明显。
使用这种方法进行交通数据采集时，因受限较大，存在准确性较低，很多时候只能统计大概的数字，而且感应的错误会形成累加性错误。
除此之外，地感线圈还有以下几个缺点：1．安装破坏路面，维护不便。
地感线圈在埋设时需要造出直径一米左右的沟槽，对路面的破坏性大，施工时间长，工人劳动强度大，而且施工期间会阻碍交通，后期维护还需要破开路面，十分不便。
2．技术存在缺陷。
在交通高峰期，当一辆车紧接着另一辆车驶过时，地感线圈难以判定实际车辆数，易造成误检。
根据车长来识别车辆的类型，无法识别载重车辆，更不能满足收费系统中根据载重来收取费用的需求。
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地磁传感器-图文一要求（1）针对所选用磁场敏感头的工作特性，选择合适器件，明确磁场检测模块的工作原理。
（2）鉴于磁场检测单元的温度敏感特性，设计信号调理模块，实现了宽温度范围内的灵敏度补偿与零点补偿。
（3）鉴于数字式磁场强度传感器的应用特点，设计出传感数字化与逻辑控制模块。
（4）绘制各个模块的硬件电路图和整体电路图，并对所进行的设计进行相关的调试和校准。
二系统概述2.1系统组成系统由传感器、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：串口键盘单片机RAM电机霍尔传感器信号处理LED显示转速测量系统原理框图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。
初始化模块频率测量模块浮点数算术运算模块显示模块浮点数到BCD码转换模块2.2处理方法系统的设计以STC89C51单片机为核心，利用它内部的定时/计数器完成待测信号频率的测量。
测速实际上就是测频，通常可以用计数法、测脉宽法和等精度法来进行测试。
所谓计数法，就是给定一个闸门时间，在闸门时间内计数输入的脉冲个数；测脉宽法是利用待测信号的脉宽来控制计数门，对一个高精度的高频计数信号进行计数。
由于闸门与被测信号不能同步，因此，这两种方法都存在±1误差的问题，第一种方法适用于信号频率高时使用，第二种方法则在信号频率低时使用。
等精度法则对高、低频信号都有很好的适应性。
此系统采用计数法测速。
单片机STC89C51内部具有2个16位定时/计数器,定时/计数器的工作可以由编程来实现定时、计数和产生计数溢出中断要求的功能。
在构成为定时器时,每个机器周期加1(使用12MHz时钟时,每1u加1),这样以机器周期为基准可以用来测量时间间隔。
在构成为计数器时,在相应的外部引脚发生从1到0的跳变时计数器加1,这样在计数闸门的控制下可以用来测量待测信号的频率。
外部输入每个机器周期被采样一次,这样检测一次从1到0的跳变至少需要2个机器周期(24个振荡周期),所以最大计数速率为时钟频率的1/24(使用12MHz时钟时,最大计数速率为500KHz)。
定时/计数器的工作由相应的运行控制位TR控制,当TR置1时,定时/计数器开始计数，当TR清0时,停止计数。
2.3系统工作原理转速是工程上一个常用的参数，旋转体的转速常以每分钟的转数来表示。
其单位为r／min。
由霍尔元件及外围器件组成的测速电路将电动机转速转换成脉冲信号，送至单片机STC89C51的计数器T0进行计数，用T1定时测出电动机的实际转速。
此系统使用单片机进行测速，采用脉冲计数法，使用霍尔传感器获得脉冲信号。
其机械结构也可以做得较为简单，只要在转轴的圆盘上粘上两粒磁钢，让霍尔传感器靠近磁钢，机轴每转一周，产生两个脉冲，机轴旋转时，就会产生2连续的脉冲信号输出。
由霍尔器件电路部分输出，成为转速计数器的计数脉冲。
控制计数时间，即可实现计数器的计数值对应机轴的转速值。
单片机CPU将该数据处理后，通过LED显示32.3.1霍尔传感器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。
2.3.2霍尔元件的工作原理及结构霍尔元件是根据霍尔效应进行磁电转换的磁敏元件，其典型的工作原理图如图所示。
霍尔元件是一个N型半导体薄片，若在其相对两侧通以控制电流I，而在薄片垂直方向加以磁场氏则在半导体另外两侧便会产生一个大小与电流，和磁场B的乘积成工比的电压。
这个现象就是霍尔效应，所产生的电压叫霍尔电压UR.式中:UH---霍尔电压；RH---霍尔系数；d---霍尔元件的厚度;I---通过霍尔元件的电流;B---加在霍尔元件上的磁场磁力线密度;---元件形状函数，其中L为元件的长度，W为元件的宽度。
从上面的公式可以看出，霍尔电压正比于电流强度和磁场强度，且与霍尔元件的形状有关。
在电流强度恒定以及霍尔元件形状确定的条件下，霍尔电压正比于磁场强度。
当所加磁场方向改变时，霍尔电压的符号也随之改变因此，霍尔元件可以用来测量磁场的大小及方向。
霍尔元件常采用锗、硅、砷化镓、砷化铟及锑化钢等半导体制作。
用锑化铟半导体制成的霍尔元件灵敏度最高，但受温度的影响较大。
用锗半导体制成的霍尔元件，虽然灵敏度较低，但它的温度特性及线性度较好。
目前使用锑化铟霍尔元件的场合较多。
42.3.3转速测量原理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：fqVB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UH称为霍尔电压。
霍尔电压大小为：UHRHIB/d(mV)式中：RH—霍尔常数，ｄ—元件厚度，Ｂ—磁感应强度，Ｉ—控制电流设KHRH/d,则UH=KHIB/d(mV)KH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。
5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。
三系统硬件电路设计3.1单片机控制电路设计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；·4KBROM；·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64KBROM或64KB6RAM；·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；T0T1时钟源CPU4KROM（EPROM）（8031无）特殊功能寄存器SFR128字节RAM定时/计数器T0、T1并行I/O接口串行接口中断系统P0P1P2P3T某DR 某DINT0INT1STC89C51单片机结构框图中断输入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。
VCC正常运行和编程校验(8051/8751)时为5V电源,VSS为接地端。
（2）I/O总线。
P0.0-P0.7（P0口），P1.0-P1.7（P1口），P2.0-P2.7（P2口），P3.0-P3.7（P3口）为输入/输出引线。
（3）时钟。
某TAL1：片内震荡器反相放大器的输入端。
某TAL2：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。
P3口引脚及线号引脚第二功能7P3.0(10)P3.1(11)P3.2(12)P3.3(13)P3.4(14)P3.5(15)P3.6(16)P3.7 (17)表3.1P3口线的第二功能定义：R某DT某DINT0INT1T0T1WRRD串行输入口串行输出口外部中断0外部中断1定时器0外部输入定时器1外部输入外部数据存储器写脉冲外部数据存储器读脉冲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。
3.2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8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两端为输出端，安装时霍尔传感器对准转盘上的磁钢,当转盘旋转时，从霍尔传感器的输出端获得与转速率成正比的脉冲信号，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，图中LM358部分为过零整形电路使输入的交变信号更精确的变换成规则稳定的矩形脉冲，便于单片机对其进行计数。