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金属管浮子流量计
中磁阻传感器HMC1501是设计中的主要器件，使用HMC1501传感器避免了接触式角位移传感器因磨损而发生的信号丢失的现象，而且具有高分辨率，低功耗，体积小的优点，分辨率可达到0.07度，测量范围为±45°。对磁铁的温度系数不敏感，对于冲击和振动不敏感，以及可以承受传感器和磁铁之间间隙较大的变化。它的引脚排列如图2.5所示：
MC1501
是由四个镍铁合金制成的磁阻搭成的桥路传感器。给传感器加上工作电压后，置于磁场中的每一片磁阻的大小都会因为方向角θ的变化而变化，其变化关系是
cos2
θ
,
其中θ指磁场方向和电流方向的夹角。它的结构及工作原理如图
2.6
所示：
图
2.7
为四个相同磁阻构成的惠斯通电桥，当无外加磁场时
V+=V-
，则输出量
AV=0
。当有磁场作用时，
M
与
I
方向的夹角发生变化，这时，磁阻阻值就会发生相应的变化，此时，一对阻值增加，一对减小，通过磁阻的电流发生变化，从而在输出端形成差分电压△
V
。
式中：
Vs一传感器供电电压；
S—常数，取决于材质，典型值为12mv/V。
磁阻传感器的输出与方向角的传输曲线如图
2.8
所示
_
。由图可见，在
-45
°
-+45
°的范围内，输出电压
AV
与方向角θ近似为线性。
由磁阻传感器的输入输出关系可以知道，
金属管浮子流量计
的
桥路的供电电压直接影响测量的准确性，因此对桥路供电电压要求比较严格。在本设计中磁阻传感器
HMC1501
采用
5V
电压供电，为了让供电电压保持稳定，采用二级稳压方式，第一级用
LM399(6.9V)
将
12V
供电电压稳定在
6.9V
，第二级采用
LM336(5.0V)
将电压稳定在
5V,
在
5V
的供电条件下，由式
2.2
可知，磁阻传感器的输出仅为几十毫伏，并且，输出的差分信号有正有负，因此，在将此信号送入单片机进行
A/D
转换前必须放大和抬升。
设计中磁阻传感器应用电路如下：
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