引言

　　霍爾傳感器是利用霍爾效應工作的半導體元件。由于霍爾元件轉(zhuǎn)換效率高、響應速度快、動態(tài)范圍寬、頻率特性好、低噪音等特點，使霍爾傳感器在電機檢測、磁場強計、轉(zhuǎn)速控制器、位置檢測與自動控制等方面得到廣泛的應用。在許多場合，需要了解霍爾傳感器的各種性能，本測試系統(tǒng)應用Visual Basic可視化程序設計語言和單片機與計算機之間的RS-232串行通信，實現(xiàn)霍爾傳感器參數(shù)的自動測量與記錄、分析。

　　1 測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　1.1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)與原理

　　霍爾傳感器性能測試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。信號處理電路板一方面接收霍爾傳感器的測量信號，并處理成標準信號傳送給單片機，另一方面根據(jù)單片機傳送的數(shù)據(jù)，產(chǎn)生相應的控制信號，使霍爾傳感器在規(guī)定的條件下進行工作。單片機通過RS-232串行通信口，向計算機傳送測量信號，并接收控制信號。計算機用于霍爾傳感器性能測試數(shù)據(jù)的顯示、分析和存儲。

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　　圖1 測試系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　1.2信號處理原理

　　本系統(tǒng)有霍爾傳感器的靈敏度KH和霍爾電勢溫度系數(shù)α二個測試參數(shù)。信號的處理如圖2所示。

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　　圖2 信號處理原理圖

　　X1—控制信號，調(diào)節(jié)電阻R，控制磁場強度 X2—控制信號，調(diào)節(jié)霍爾傳感器的激勵電流

　　X3--控制信號，控制電源開關 X4—控制信號，調(diào)節(jié)加熱器電壓來控制溫度

　　Y1—測試信號，測量霍爾傳感器的輸出電壓 Y2—測試信號，測量測試系統(tǒng)的環(huán)境溫度

　　在輸出控制信號X3、X1和X2時，使霍爾傳感器工作在某一固定磁場強度和不同的激勵電流的條件下，或者在某一固定激勵電流和不同的磁場強度條件下，傳感器會輸出一系列的空載霍爾電勢，通過計算機的運算，計算出不同條件下的靈敏度KH。在某一固定的磁場強度和激勵電流條件下，通過控制信號X4，改變電加熱器的電壓和測量測試系統(tǒng)的環(huán)境溫度信號Y2，來測量傳感器的霍爾電勢溫度系數(shù)α。

　　2.RS-232串行通信實現(xiàn)

　　2.1 串行通信的實現(xiàn)

　　單片機和計算機之間的數(shù)據(jù)傳送是通過RS-232串行口實現(xiàn)的。計算機向單片機傳送控制命令和數(shù)據(jù)，由單片機把信號傳輸?shù)叫盘柼幚黼娐钒迳?，然后再測量信號處理電路板的輸出信號，通過串行口回傳給計算機。串行口數(shù)據(jù)通信協(xié)議是：數(shù)據(jù)傳輸速率為 9600bps，1位開始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無奇偶校驗位。由于僅僅是單片機與計算機相互傳送信息，所以RS-232串行口只需要接收、發(fā)射和地三根導線。單片機采用AT89C52芯片，它的邏輯電平與計算機的RS-232的接口電平不一致，需要在單片機和計算機的RS-232串行口之間，設計一個MAX232芯片，該芯片可以實現(xiàn)把單片機的0V、+5V電壓轉(zhuǎn)換成RS232接口的邏輯“1”電平(-3 -- -15V)和邏輯“0”電平(+3 ---+15V)。如圖3所示，圖中C1 – C5均為1μF。

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　　圖3 MAX232芯片的應用

　　2.2 VB的應用

　　VB(Visual Basic)是計算機系統(tǒng)中主要的開發(fā)語言，它具有高效、簡單易學和強大的圖形功能，支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O計，具有結(jié)構(gòu)化的事件驅(qū)動編程模式和良好的人機界面，提供了功能強大的通訊控件MSCOMM。因此，應用VB語言可以方便地設計需要大量圖形顯示的應用程序。利用 MSCOMM控件可以設置串行通信的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，對串口狀態(tài)及串口通訊的信息格式和協(xié)議進行設置。MSCOMM控件是一個標準的十位串行口通訊，在發(fā)送和接收數(shù)據(jù)過程中觸發(fā)OnComm事件，訪問CommEvent屬性來了解通訊事件的類型。