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位移传感器论文汽车传感器论文 基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器的设计与应用 摘 要:介绍MLX90316的结构和特性,设计以LPC2136为CPU,MLX90316为位置反馈的拉线式位移传感器,给出了基于MLX90316的位移检测策略,并详细分析了接口电路原理图和编程原理。该传感器具备一路RS 485通信链路和一路基于PWM可调电流输出。试验证明,该传感器克服传统拉线式位移传感器的易磨损、分辨力差、阻值偏低、高频特性差等缺点,提高了测量精度。 　　关键词:MLX90316; 磁敏角度技术; 位移传感器; LPC2136 　　Design and Application of Guyed Displacement Sensor 　　Based on Magnetosensitive Angular Technology 　　SU Yu,LU Yin-ju 　　(School of Information Engineering, Zhongzhou University, Zhengzhou 450044, China) 　　Abstract: The structure and characteristics of MLX90316 are introduced. A guyed displacement sensor which takes LPC2136 as CPU and MLX90316 as position feedback component is designed. The displacement detection method based on MLX90316 is presented. The schematic diagram of interface circuit and programmming principle are analyzed in detail. This sensor has a RS485 communication link and adjustable current output based on PWM. The experiment demonstrates that the shortcomings of traditional guyed displacement sensor such as rapidly wearing, weak resolution, lower resistance and bad high-frequency characteristics are overcome, and the measurement accuracy is improved. 　　Keywords: MLX90316; magnetosensitive angular technology; displacement sensor; LPC2136 　　0 引 言 　　传统的拉线式位移传感器采用电位器式位移传感器,它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出[1]。普通直线电位器和圆形电位器都可分别用作直线位移和角位移传感器[2]。但是,为实现测量位移目的而设计的电位器,要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。电位器式位移传感器的可动电刷与被测物体相连,物体的位移引起电位器移动端的电阻变化。阻值的变化量反映了位移的量值,阻值的增加还是减小则表明了位移的方向。通常在电位器上通以电源电压,把电阻变化转换为电压输出。传统的拉线式位移传感器由于其电刷移动时电阻以匝电阻为阶梯变化,其输出特性亦呈阶梯形[3]。如果这种位移传感器在伺服系统中用作位移反馈元件的时,则过大的阶跃电压会引起系统振荡。因此在电位器的制作中应尽量减小每匝的电阻值。同时,电位器式传感器的另一个主要缺点是易磨损、分辨力差、阻值偏低、高频特性差,从而导致测量精度的下降。它的优点是:结构简单,输出信号大,使用方便,价格低廉。 　　基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器以磁场为传输载体,将位移变换转换为磁场角度位移,同时,通过通信接口将位移信号返回给应用系统。 　　1 总体设计方案 　　基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器的功能是将拉线的机械位移换成可以计量、记录或传送的电信号,主要由自动回复弹簧、轮毂、磁铁以及数据处理单元等部分构成,结构如图1所示。 　　图1 结构图 　　由图1可以看出,该基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器主要由6部分组成,改变传统的拉线式位移传感器接触式、易磨损、高频特性差等缺点,基于磁敏角度技术的拉线式位移传感器以磁场为媒介,将机械位移变化转化为磁场角度变化,一方面解决传统拉线位移传感器的接触方式,另一方面减少了磨损、提高