基于磁敏角度技術(shù)的拉線式位移傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

3 軟件設(shè)計(jì)
在LPC2136中嵌入了μC／OS-Ⅱ操作系統(tǒng)。
μC／OS-Ⅱ是一種基于優(yōu)先級(jí)的搶占式多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，包含了實(shí)時(shí)內(nèi)核、任務(wù)管理、時(shí)間管理、任務(wù)間通信同步(信號(hào)量，郵箱，消息隊(duì)列)和內(nèi)存管理等功能。它可以使各個(gè)任務(wù)獨(dú)立工作，互不干涉，很容易實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)時(shí)而且無(wú)誤執(zhí)行，使實(shí)時(shí)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)和擴(kuò)展變得容易，使應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)過(guò)程大為減化。
軟件編程主要包含3個(gè)模塊：PWM控制電流輸出模塊、RS 485通信模塊、MLX90316的SPI通信模塊，編程流程如圖5所示。PWM控制電流輸出模塊主要通過(guò)改變PWM的占空比來(lái)調(diào)節(jié)電流的大小。RS 485通信模塊主要用來(lái)接收上層系統(tǒng)的指令并根據(jù)指令將數(shù)據(jù)回傳。MLX90316的SPI通信模塊主要用于磁敏角度的讀取，SPI的通訊過(guò)程為：主控端先輸出1個(gè)0xAA以及1個(gè)0xFF作為通信起始信號(hào)，然后接著輸出8個(gè)0xFF，而從端會(huì)同時(shí)輸出2個(gè)0xFF、4個(gè)字節(jié)的角度信號(hào)以及4個(gè)0xFF，從而完成一次數(shù)據(jù)通訊。

4 結(jié)語(yǔ)
利用MLX90316構(gòu)建位置傳感器需要使用磁鐵，在傳感位置安裝活動(dòng)的機(jī)械部件(通常連接在軸的末端)。只要水平磁通量均勻的磁鐵都可以使用。磁鐵的大小和材料并不重要；在機(jī)械、磁場(chǎng)和熱容限之內(nèi)，水平磁通量必須在20～70 mT(例如，(45±25)mT)范圍以內(nèi)。
在氣隙問(wèn)題上，如果距離IC表面的實(shí)際氣隙大于7．5 mm，環(huán)形磁鐵要優(yōu)于盤形磁鐵。磁鐵可以放在軸的末端，使用環(huán)形磁鐵時(shí)可以繞在軸上。也可以使用特，殊的磁鐵設(shè)計(jì)，獲得旋轉(zhuǎn)位置傳感器正常的傳輸特性。
在“基于FPGA技術(shù)的堤壩位移智能檢測(cè)系統(tǒng)”中，將基于磁敏角度技術(shù)的拉線式位移傳感器用于堤壩根石位移采集裝置。監(jiān)測(cè)的堤壩一共為7條，每條大壩有5個(gè)關(guān)鍵監(jiān)測(cè)點(diǎn)，因此，利用RS 485總線將這35個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)組成星型網(wǎng)絡(luò)。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，該傳感器克服傳統(tǒng)拉線式位移傳感器的易磨損、分辨力差、阻值偏低、高頻特性差等缺點(diǎn)，提高了測(cè)量精度。