1、傳感器應用技術課程磁敏角度測量電路制作與調試課程組: 梁長垠、宋榮、蘇全、韓君、張勝宇、賈方亮、梁召峰 Sensors application technologyManufacture and Debugging of Magnetic Angle Measuring Circuit1. 任務描述2. 器材準備3. 設計過程4. 電路調試課程內容 Course Contents1. 任務描述2. 器材準備3. 設計過程4. 電路調試課程內容 Course Contents1 1 任務描述任務描述任務要求具體任務利用巨磁阻效應角度傳感器作為磁信號檢測傳感器，設計制作一種角度測量電路。 當有磁性

2、物體靠近并旋轉時，可測量出旋轉的角度值。1. 任務描述2. 器材準備3. 設計過程4. 電路調試課程內容 Course Contents器材準備2 2 器材準備u 智能顯示模塊、磁敏傳感器應用模塊；u 角度測量模塊；u TLE5011巨磁效應角度測量芯片；u 萬用表、雙路直流穩壓電源。1. 任務描述2. 器材準備3. 設計過程4. 電路調試課程內容 Course ContentsGMR角度傳感器內部結構圖GMR元件垂直集成在芯片中。當芯片正上方的磁場發生變化時， GMR元件的電阻值隨之改變。四個單獨的GMR元件連接到一個惠斯通傳感器電橋。 這些GMR元素感覺施加磁場的兩個分量中的任一個：X分量

3、，VX（余弦）Y分量，VY（正弦）它通過測量正弦和余弦角分量檢測磁場的方向，正弦和余弦值能以數字形式讀出。可對信號進行數字處理以計算磁場（磁鐵）的角方向。TLE5011巨磁阻效應傳感器的工作原理：3 3 設計過程3 3 設計過程TLE5011角度傳感器的基本特性 基于巨磁電阻（GMR）的原理 0.25mCMOS技術 工作電壓：3.3 V和5 V 內核電源電壓2.5 V 測量角度：0 - 360 16位的高精度SD-ADC 寬磁操作范圍：30mT至50mT 雙向SSC接口，最高可達2 Mbit / s ADC和濾波器通過SSC與外部命令同步 工作溫度：-40C至+ 150C（結溫） ESD 4

4、kV（HBM）Center of Sensitive Area角度測量電路設計角度測量電路設計由于其使用SPI接口，故而可直接接入單片機系統之中，當芯片表面有磁場擾動時，即可觀測到磁偏角3 3 設計過程角度測量電路設計角度測量電路設計3 3 設計過程1. 任務描述2. 器材準備3. 設計過程4. 電路調試課程內容 Course Contents4 4 電路調試（1） 實訓演示磁敏角度測量電路制作與調試的AR演示4 4 電路調試（2）電路調試u 將角度測量模塊安放到磁敏傳感器應用模塊上，用扁平電纜連接智能顯示模塊 的J2端口和磁敏傳感器應用模塊的J3端口。u 接通電路電源。智能顯示模塊自動識別到磁敏傳感器應用模塊并采集、處理接 收到的數據并在屏幕上顯示測量的角度；u 旋轉角度測量模塊的旋鈕到不同的角度，觀察所測角度的變化，記錄實驗數據。4 4 電路調試（3）問題思考 改變磁體的NS方向接入磁角度模型中，重復以上步驟，結果如何？ 如果改變磁體與芯片的距