霍爾傳感器 模塊：淺析STM32之霍爾傳感器模塊

　　實驗前提

　　1、在進行本文步驟前，請先閱讀以下博文：

　　暫無

　　2、在進行本文步驟前，請先實現以下博文：

　　暫無

　　五、基礎知識

　　1、霍爾傳感器是什么？

　　答：霍爾傳感器是根據霍爾效應制作的一種磁場傳感器。

　　用磁鐵去靠近霍爾傳感器時，霍爾傳感器的引腳電平會產生變化。

　　2、霍爾傳感器主要用在什么地方？

　　答：霍爾傳感器可測速、計數、限位上。

　　舉例限位功能：兩個霍爾傳感器形成45°的夾角，電機邊緣粘著一個磁鐵，一旦電機轉動導致磁鐵觸發任意其中一個霍爾傳感器，則STM32檢測到觸發后立刻停止電機，不能再繼續往此方向轉動。以此達到限制電機轉動角度的作用。

　　3、本文使用的是什么霍爾傳感器模塊？

　　答：

　　香瓜買的霍爾傳感器模塊一共有四個引腳，GND、VCC、D0、A0。

　　其中只需要用到三根線，GND、VCC、D0。（A0不知做啥用的，計數？）

　　使用方法：

　　1）5V供電。

　　2）用跳線連接D0和STM32的IO口（本文連接的是PA11）。

　　3）D0默認是高電平，但磁鐵的特定一面（磁鐵另一面無用）去靠近霍爾傳感器模塊時，D0會被拉低。

　　4、霍爾傳感器與限位開關有什么區別？

　　答：

　　1）限位開關

　　①優點：無功耗。

　　②缺點：易損壞。

　　2）霍爾傳感器

　　①優點：不易損壞。

　　②缺點：有功耗。

　　六、實驗步驟

　　1、編寫并添加霍爾傳感器驅動

　　1）編寫驅動GUA_Hall_Sensor.c（存放在“……HARDWARE”）

　　/

　　//霍爾傳感器引腳

　　#define GUA_HALL_SENSOR_PORT GPIOA

　　#define GUA_HALL_SENSOR_PIN GPIO_Pin_11

　　//消抖總次數

　　#define GUA_HALL_SENSOR_DISAPPERAS_SHAKS_COUNT

　　staTIc GUA_U32 sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_IdleCount=0; //消抖時的空閑狀態計數值

　　staTIc GUA_U32 sGUA_Hall_Sensor_DisapperasShakes_TriggerCount=0; //消抖時的觸發狀態計數值

　　staTIc void GUA_Hall_Sensor_IO_Init（void）;

　　/

　　//類型宏

　　#ifndef GUA_U8

　　typedef unsigned char GUA_U8;

　　#endif

　　#ifndef GUA_8

　　typedef signed char GUA_8;

　　#endif

　　#ifndef GUA_U16

　　typedef unsigned short GUA_U16;

　　#endif

　　#ifndef GUA_16

　　typedef signed short GUA_16;

　　#endif

　　#ifndef GUA_U32

　　typedef unsigned long GUA_U32;

　　#endif

　　#ifndef GUA_32

　　typedef signed long GUA_32;

　　#endif

　　#ifndef GUA_U64

　　typedef unsigned long long GUA_U64;

　　#endif

　　#ifndef GUA_64

　　typedef signed long long GUA_64;

　　#endif

　　//霍爾傳感器的觸發狀態

　　#define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_TRIGGER 0 //霍爾傳感器觸發

　　#define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_IDLE 1 //霍爾傳感器沒觸發

　　#define GUA_HALL_SENSOR_STATUS_DISAPPERAS_SHAKS 2 //霍爾傳感器消抖中

　　GUA_U8 GUA_Hall_Sensor_Check_Pin（void）;

　　void GUA_Hall_Sensor_Init（void）;

　　#endif

　　3）工程中添加GUA_Hall_Sensor.c

　　4）在MDK設置中添加串口驅動源文件路徑

　　2、在應用層中調用

　　1）添加驅動頭文件（main.c中）

　　#include “GUA_Hall_Sensor.h”

　　2）添加驅動初始化代碼（main.c的main函數中）

　　//霍爾傳感器初始化

　　GUA_Hall_Sensor_Init（）;

　　3）添加測試代碼

　　①寫測試代碼（main.c中）

　　static void GUA_Test（void）

　　{

　　U8 nGUA_Ret=0;

　　U8 nGUA_Stop=0;

　　while（1）

　　{

　　//檢測霍爾當前狀態

　　nGUA_Ret=GUA_Hall_Sensor_Check_Pin（）;

　　//檢測到霍爾被觸發

　　if（nGUA_Ret==GUA_HALL_SENSOR_STATUS_TRIGGER）

　　{

　　nGUA_Stop=1;

　　}

　　}

　　②調用測試代碼（main.c的main函數中）

　　//測試代碼

　　GUA_Test（）;

　　七、注意事項

　　暫無。

　　八、實驗結果

　　仿真并設置斷點在測試代碼的“nGUA_Stop=1;”中，全速運行。

　　用磁鐵去靠近模塊上的霍爾傳感器芯片，模塊上的led被點亮表示觸發，同時工程中消抖之后會停止在斷點處，表示檢測到PA11處的霍爾傳感器觸發導致的低電平。

霍爾傳感器 模塊：霍爾傳感器模塊原理圖與工作原理

霍爾電流電壓傳感器的工作原理
原邊電流Ip產生的磁通量聚集在磁路中，并由霍爾器件檢測出霍爾電壓信號，經過放大器放大，該電壓信號精確地反映原邊電流。 磁平衡霍爾電流傳感器 原邊電流Ip產生的磁通量與霍爾電壓經放大產生的副邊電流Is通過副邊線圈所產生的磁通量相平衡。副邊電流Is精確地反映原邊電流。 磁平衡霍爾電壓傳感器 原邊電壓Vp通過原邊電阻R1轉換為原邊電流Ip，Ip產生的磁通量與霍爾電壓經放大產生的副邊電流Is通過副邊線圈產生的磁通量相平衡。副邊電流Is精確地反映原邊電壓。 霍爾電流電壓傳感器特點》》》 ◎直測式霍爾電流傳感器（50A……A） Ⅰ、測量頻率： 0……50KHz Ⅱ、反應時間： ＜7uS Ⅲ、線性度： 1% Ⅳ、電源耗電少 ◎磁平衡霍爾電流傳感器（1A……1000A） Ⅰ、測量頻率： 0……150KHz Ⅱ、精度： 0.2% Ⅲ、反應時間： ＜1uS Ⅳ、線性度好： 0.1% ◎ 磁平衡霍爾電壓傳感器 Ⅰ、測量頻率： 0……20KHz Ⅱ、線性度好： 0.1% Ⅲ、反應時間： 40uS 使用傳感器模塊注意事項》》》 ◎傳感器模塊在使用時，應先接通副邊電源，再接通原邊電流或電壓。 ◎在選用傳感器模塊時，要根據測量范圍、精度、反應時間及接線方式等參數，選用不同型號的傳感器。 ◎測量電流時，最好使用單根導線充滿傳感器模塊孔徑，以便得到最佳的動態性能和靈敏度。 ◎傳感器模塊的最佳測量精度是額定值下測得的，當測量值低于額定值時，原邊用多匝繞線，使總的安匝數接近額定值，從而獲得最佳測量精度。 ◎電流母線溫度不得超過100度。

霍爾傳感器 模塊：霍爾傳感器模塊的作用是什么 霍爾傳感器工作原理是什么

　　自從霍爾傳感器出現以來，便被廣泛的應用到各類的機械、電器上，成為了不可缺少的零部件。接下來小編就給大家介紹霍爾傳感器模塊的作用是什么，霍爾傳感器工作原理是什么?
　　
　　霍爾傳感器模塊的作用
　　霍爾傳感器模塊的作用是什么
　　霍爾傳感器模塊一般有四個引出端子，其中兩根是霍爾元件的偏置電流 I 的輸入端，另兩根是霍爾電壓的輸出端。如果兩輸出端構成外回路，就會產生霍爾電流。一般地說，偏置電流的設定通常由外部的基準電壓源給出;若精度要求高，則基準電壓源均用恒流源取代。為了達到高的靈敏度，有的霍爾元件的傳感面上裝有高導磁系數的鍍膜合金;這類傳感器的霍爾電勢較大，但在0.05T左右出現飽和，僅適用在低量限、小量程下使用。
　　
　　霍爾傳感器模塊的作用
　　霍爾傳感器的工作原理是什么
　　霍爾電壓隨磁場強度的變化而變化，磁場越強，電壓越高，磁場越弱，電壓越低，霍爾電壓值很小，通常只有幾個毫伏，但經集成電路中的放大器放大，就能使該電壓放大到足以輸出較強的信號。若使霍爾集成電路起傳感作用，需要用機械的方法來改變磁感應強度。據傳感器專家網了解，當葉輪葉片處于磁鐵和霍爾集成電路之間的氣隙中時，磁場偏離集成片，霍爾電壓消失。這樣，霍爾集成電路的輸出電壓的變化，就能表示出葉輪驅動軸的某一位置，利用這一工作原理，可將霍爾集成電路片用作用點火正時傳感器。霍爾效應傳感器屬于被動型傳感器，它要有外加電源才能工作，這一特點使它能檢測轉速低的運轉情況。
　　霍爾傳感器模塊的作用非常重要，無論是在汽車中，還是在家用電器上，霍爾傳感器都是進行電流控制的重要元器件。

霍爾傳感器 模塊：霍爾傳感器模塊的制作方法

本實用新型涉及一種霍爾傳感器，尤其是一種用于檢測洗衣機無刷電機信號的測速傳感器模塊，屬于家用電器技術領域。
背景技術：
洗衣機輸入的單相交流電經過整流和逆變成三相交流電后才能輸入給無刷電機，驅動其旋轉。在洗衣機無刷電機的驅動控制中,常用霍爾傳感器為控制器提供電子換相所需的換相點信號。根據霍爾傳感器的輸出信號，對洗衣機對應的相序通電，便可控制電機旋轉。該種控制方式易于實現，在實際應用中性能也相對穩定。霍爾傳感器一般會按照一定的距離固定在洗衣機無刷電機定子線圈圓周的某一部位上，其安裝位置與電機的三相繞組的分布位置有關。現有的電機的三相電極w、u、v通過單獨的供電線路供電，造成霍爾傳感器模塊與電機三相供電線路分離，導致接觸可靠性降低，同時增加了制造成本。
技術實現要素：
本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種霍爾傳感器模塊，解決洗衣機無刷電機三相接線與霍爾傳感器模塊分離的問題。
本實用新型通過以下技術方案予以實現：
一種霍爾傳感器模塊，包括盒體、三相導電片、線路板，兩個霍爾傳感器和一個4腳連接器，所述盒體呈扇形，包括三邊圍合的邊框和垂直于邊框縱向中心線的中間腹板，所述中間腹板將盒體的橫向兩側分成第一側框和第二側框；在第一側框與洗衣機無刷電機外殼匹配的弧形邊框一側，設有三個成射線狀排列的三相導電片槽，w、u、v三相電極的三相導電片分別嵌入在對應的三相導電片槽中；在第二側框背離弧形邊框的一角隔出一個封閉腔體，所述封閉腔體的底部中設有兩個垂直向下的霍爾傳感器容置槽，霍爾傳感器的頭部向下引腳向上地放入霍爾傳感器容置槽中，嵌入封閉腔體底部內的線路板封閉住霍爾傳感器容置槽，霍爾傳感器的引腳與線路板錫焊連接，線路板的四路輸出端與4腳連接器連接后用硅膠封閉在封閉腔體中。
本實用新型的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現：
進一步的，所述三相導電片為塑封在工程塑料內的注塑嵌件，所述注塑嵌件嵌入第一側三相導電片槽中。
進一步的，第一側框的弧形邊框一側設有兩個用于將霍爾傳感器模塊固定在洗衣機無刷電機殼體外安裝板上的自攻螺釘定位圈。
進一步的，第一側框背離弧形邊框的一側沒有邊框，所述沒有邊框的中間腹板外緣間隔設置7個與電機控制器相連的輸出端口，所述輸出端口分成兩組集中在中間腹板外緣的兩端；在封閉腔體外側的一端排列了“3”、“2”和“1”的三相電輸出端口，另一端排列了“7”、“6”、“5”和“4”四個輸出端口。
進一步的，盒體采用工程塑料制成。
本實用新型將三相電機接線通過導電片形式塑封在工程塑料制成的注塑嵌件內，再將注塑嵌件盒體第一側框的弧形邊框一側的三相導電片槽中，結構簡單且大大提高了本實用新型的可靠性與穩定性。模塊化的結構使得生產工效比原來提高了1/4，操作人員減少到2人，從而降低了本實用新型的制造成本。電路板通過硅膠封裝在霍爾傳感器容置槽中，具有防塵、抗震和防氧化的效果，提高了本實用新型的使用壽命。
本實用新型的優點和特點，將通過下面優選實施例的非限制性說明進行圖示和解釋，這些實施例，是參照附圖僅作為例子給出的。
附圖說明
圖1是本實用新型的立體結構圖；
圖2是圖1的a向視圖；
圖3是圖1的b向視圖；
圖4是圖2的俯視圖；
圖5是圖2的c-c剖視放大圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明
如圖1～圖5所示，本實施例包括包括盒體1、三相導電片2、線路板3，兩個霍爾傳感器4和一個4腳連接器5，工程塑料制成的盒體1呈扇形，包括三邊圍合的邊框11和垂直于邊框11縱向中心線的中間腹板12，中間腹板將盒體12的橫向兩側分成第一側框10和第二側框20。在第一側框10與洗衣機無刷電機外殼匹配的弧形邊框111一側，設有三個成射線狀排列的三相導電片槽112，w、u、v三相電極的三相導電片2塑封在注塑嵌件7中，注塑嵌件7嵌入第一側三相導電片槽112中，提高了霍爾傳感器模塊的可靠性與穩定性。
第一側框的弧形邊框111一側設有兩個用于將霍爾傳感器模塊固定在洗衣機無刷電機殼體外安裝板上的自攻螺釘定位圈101，便于通過自攻螺釘將本實用新型固定在安裝板上。在第二側框20背離弧形邊框111的一角隔出一個封閉腔體113，封閉腔體113的底部中設有兩個垂直向下的霍爾傳感器容置槽114，霍爾傳感器4的引腳42向上地封閉在霍爾傳感器容置槽114中，嵌入封閉腔體113底部內的線路板3封閉住霍爾傳感器容置槽114，霍爾傳感器4的引腳42與線路板3錫焊連接，霍爾傳感器4的頭部41向下被嵌在封閉腔體113底部內的線路板3封閉，線路板3的四路輸出端與4腳連接器5連接后用硅膠6封閉在封閉腔體113中。
第一側框10背離弧形邊框111的一側沒有邊框，所述沒有邊框的中間腹板12外緣間隔設置7個與電機控制器相連的輸出端口，所述輸出端口分成兩組集中在中間腹板12外緣的兩端。如圖4所示，在封閉腔體113外側的一端排列了第三三相電輸出端口、第二三相電輸出端口和第一三相電輸出端口的三相電輸出端口，另一端排列了第七輸出端口、第六輸出端口、第五輸出端口和第四輸出端口的四個輸出端口，這七個輸出端口通過各自的導線與電機控制器對應的輸入端相連。
除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式，凡采用與本實用新型等同替換或等效變換所形成的技術方案，均在本實用新型的保護范圍內。