一種基于PIC單片機的便攜式磁記憶檢測儀(06-100)

　　磁阻傳感器HMC1052

　　磁阻傳感器HMC1052是利用磁原理，測量工件表面散射磁場法向分量Hp(y)沿坐標X-Y分量，通過數(shù)值計算、誤差校正，得到Hp(y)值。HMC1052是一個雙軸線性磁傳感器，每個傳感器有一個由磁阻薄膜合金組成的惠斯通橋。當橋路加上供電電壓，傳感器將磁場強度轉(zhuǎn)換為電壓輸出。其輸出電壓以電源電壓的一半為基準。磁場范圍是±6Gs，靈敏度是1.0mV/V/Gs。HMC1052包含兩個敏感元件，其敏感軸X和Y互相垂直。HMC1052采用10引腳小型表貼封裝，尺寸只有3mm×3mm×1mm。

　　磁阻傳感器外圍電路

　　磁阻傳感器在制造過程中，選定沿著薄膜長度方向為軸，當玻膜合金薄膜受到強磁場干擾時(大于20Gs)薄膜磁化極性會受到破壞，對這個磁場需要對傳感器施加一個瞬態(tài)強磁場來恢復或保持傳感器特性，這個過程需要一個置位或復位脈沖。圖2中S/R+和S/R-就是用于置位的元件，其標準阻值是4Ω。

　　圖2中Q1、C2、C3、R11、R12構(gòu)成簡單的置位電路，可以為HMC1052提供大電流脈沖。用單片機完成電路的控制。當SET/RESET輸出低電平時，Q1截止，C2充電到VCC，C3放電到0V。當SET/RESET輸出由低到的高電平時，R12和C3使Q1導通，由C2、Q1和HMC1052的S/R+(6引腳)S/R-(8引腳)間電阻構(gòu)成回路，形成大約0.5A的置位脈沖，脈沖寬度約2μs。SET/RESET輸出由高到低的時候，由R11限流形成復位脈沖。為節(jié)省電池能量，置位/復位電路每十分鐘工作一次。電路以一種倒轉(zhuǎn)的方式改變傳感器輸出極性，即驅(qū)動置位脈沖讀數(shù)一次，在驅(qū)動復位脈沖讀數(shù)一次，兩次讀數(shù)相減可以消除因溫度漂移和電路參數(shù)等共模信號造成的影響，從而得出一個與絕對磁場成正比例的輸出。

　　Q2和R13是數(shù)據(jù)采集通道的電源控制電路，進行數(shù)據(jù)采集時，雙通道的控制分別進行，輪流檢測。

　　工件應(yīng)力集中區(qū)的磁場法向分量Hp的變化，將引起傳感器輸出電壓的變化。HMC1052的4、10引腳輸出磁場Hy坐標(X-Y)中測量方向(Y軸)的電壓變化。2、7引腳輸出磁場Hy坐標(X-Y)中左右方向(X軸)的電壓變化。便攜式磁記憶檢測儀測量的Hp磁場范圍為±5Gs。HMC1052的靈敏度是1.0mV/V/Gs。當傳感器的電源電壓為3V時，任何電橋上最大的輸出電壓是：±5(Gs)×1.0(mV/V/Gs)×3(V)=±15mV。