基于磁敏技术的位移传感器的设计r
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摘要：介绍了MLX90316的内部结构和应用特性设计了以LPC2136为CPU、MLX90316为位置反馈、具备1路光电隔离RS485通信输出的位移传感器，给出了位移计算策略和计算方法，详细分析了接口电路原理图和接口时序。关键词：MLX90316；磁敏技术；位移传感器r
对物体位移进行非接触测量是目前位移测量技术的重要发展方向之一这是由于非接触测量方法具有高速、不接触被测物体等优点。传统的接触式位移传感器采用电位器式位移传感器，它通过电位器元件将机械位移转换成与之成线性或任意函数关系的电阻或电压输出1。为实现测量位移目的而设计的电位器，要求在位移变化和电阻变化之间有一个确定关系。非接触式位移传感器种类繁多如时栅位移传感器2、线位移差分传感器3、容栅位移传感器4、电感式位移传感器5等这些传感器的精度高但结构复杂、成本高对被测物体运动速度还附加了限制如必须运行平稳、无突变和相对低速等。　本文从工程应用的角度，设计了一种基于磁敏技术的位移传感器，该传感器在精度、抗震、耐用度等方面有了成功的改善。1磁敏传感器工作原理　在基于磁敏技术的位移传感器上选择MLX90316作为磁敏角度的采集。　MLX90316是一种线性霍尔芯片，在霍尔效应传感器上增加集成磁场集中器IMC的单片集成传感芯片6。能够在单点感应到磁通量的所有3个分量，因此，可以得到360deg的旋转位置值，通过多种模式输出准确度很高的线性绝对位置信号，并且成本低廉，安装简便。而普通的水平（或者平面）霍尔传感器只能感应垂直于IC表面的磁通量。　MLX90316芯片前端是采用Triaxis霍尔技术的传感器。由霍尔传感器得到的二路正交的模拟信号经过放大处理后，经过14bit微分型AD转换器进入芯片微处理器DSP，再经过16bitDSP处理之后的数字信号分3路输出。MLX90316输出具有12bit角度分辨率，10bit角度精度，并且在一定程度上可以避免外围温度变化对输出精度的影响。MLX90316具有3种输出：由12bitDA转换为模拟量输出；频率为100Hz1000Hz的PWM输出；数字模式下利用串行通信协议输出SPI。在本设计中，选择SPI接口输出。2硬件接口电路设计　基于磁敏技术的位移传感器主要由3个部分组成，前端角度信号采集、数据处理单元、数据通讯单元，具体的功能框图。r
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磁敏角度感应器选用MLX90316，它将位移所导致的磁铁磁场转动的角度转换为磁敏角度。　微处理器单元通过SPI接口与MXL90316进行数据通信，用于完成磁敏角度数据的接收，由于接收到的是磁场转换的角度，所以通过建立数学模r