一种开关型霍尔传感器的检测方法及系统技术方案

本申请涉及一种开关型霍尔传感器的检测方法及系统，该系统包括单片机、霍尔传感器、可调恒流源以及空心螺线管，所述单片机与所述可调恒流源之间PWM控制连接；所述可调恒流源与所述空心螺线管上缠绕的线圈两端实现电连接形成导通回路；所述霍尔传感器设置于所述空心螺线管的一端，且所述霍尔传感器与所述单片机之间通信连接，且所述单片机通过RS485总线与上位机通信连接。本申请能够有效量化霍尔传感器导通和断开时的磁场强度大小以及对应控制的电流大小和PWM值大小等，从而可以有效调整智能水表的通电电流大小，使得对霍尔传感器的开合控制更加精准，使得水表计量更加准确。使得水表计量更加准确。使得水表计量更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种开关型霍尔传感器的检测方法及系统


[0001]本申请涉及智能水表领域，尤其涉及一种开关型霍尔传感器的检测方法及系统。

技术介绍

[0002]霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。霍尔效应是磁电效应的一种，这一现象是霍尔(A.H.Hall，1855—1938)于1879年在研究金属的导电机构时发现的。后来发现半导体、导电流体等也有这种效应，而半导体的霍尔效应比金属强得多，利用这现象制成的各种霍尔元件，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。
[0003]由于在智能水表应用过程中，霍尔传感器作为一个关键性器件，霍尔传感器的导通磁场强度和断开磁场强度的精准度将极大决定水表的计量精准度。
[0004]目前，市场上对霍尔传感器的检测一般都是对于霍尔传感器导通或断开的大致检测，并不能对其导通或断开的磁场强度的量化检测，进而根据量化检测结果控制对霍尔传感器的通电电流大小的控制，从而实现霍尔传感器的精准控制而达到对水表计量的精准控制。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种开关型霍尔传感器的检测方法及系统。
[0006]第一方面，本申请提供一种开关型霍尔传感器的检测系统，所述检测系统包括：单片机、霍尔传感器、可调恒流源以及空心螺线管，其中，
[0007]所述单片机与所述可调恒流源之间PWM控制连接；
[0008]所述可调恒流源与所述空心螺线管上缠绕的线圈两端实现电连接形成导通回路；
[0009]所述霍尔传感器设置于所述空心螺线管的一端，且所述霍尔传感器与所述单片机之间通信连接，且所述单片机通过RS485总线与上位机通信连接。
[0010]优选地，所述检测系统还包括：LCD显示屏，所述单片机与所述LCD显示屏通信连接，所述LCD显示屏实时显示所述霍尔传感器的吸合状态以及所述空心螺线管的磁场强度。
[0011]优选地，所述空心螺线管为多层线圈的空心螺线管，且所述霍尔传感器位于所述空心螺线管的正上方设置。
[0012]优选地，所述可调恒流源的电流控制范围为0
‑
500mA。
[0013]优选地，所述霍尔传感器的标准吸合值为30GS，所述霍尔传感器的标准释放值为10GS。
[0014]另一方面，本申请提供一种开关型霍尔传感器的检测方法，应用于如第一方面所述的开关型霍尔传感器的检测系统，所述方法包括：
[0015]根据空心螺线管的直径、长度以及线圈的匝数、线径以及厚度，计算得出空心螺线管的线性磁场与通电电流之间的关系；
[0016]PLC通过PWM方式控制可调恒流源的电流持续增大输出，调整空心螺线管的磁场变
化；
[0017]监测待测霍尔传感器吸合导通时的PWM值，并将所述PWM值换算成线性的导通电流值；
[0018]根据所述空心螺线管的线性磁场与通电电流之间的关系以及所述导通电流值，计算得出待测霍尔传感器吸合导通时的导通磁场强度；
[0019]PLC通过PWM方式控制可调恒流源的电流持续减小输出，调整空心螺线管的磁场变化；
[0020]监测待测霍尔传感器断开时的PWM值，并将所述PWM值换算成线性的断开电流值；
[0021]根据所述空心螺线管的线性磁场与通电电流之间的关系以及所述断开电流值，计算得出霍尔传感器断开时的断开磁场强度；
[0022]根据所述导通磁场强度和断开磁场强度，确定所述待测霍尔传感器是否合格。
[0023]优选地，根据所述导通磁场强度和断开磁场强度，确定所述待测霍尔传感器是否合格，包括：
[0024]根据所述导通磁场强度和断开磁场强度，确定待测霍尔传感器的吸合值和释放值；
[0025]判断待测霍尔传感器的吸合值和释放值是否位于预设吸合范围和预设释放范围；
[0026]若是，则确定所述待测霍尔传感器合格，否则确定所述待测霍尔传感器不合格。
[0027]优选地，根据所述导通磁场强度和断开磁场强度，确定所述待测霍尔传感器是否合格，包括：
[0028]根据所述导通磁场强度和断开磁场强度，确定待测霍尔传感器的吸合值和释放值；
[0029]计算待测霍尔传感器吸合值和释放值与对应的标准吸合值和标准释放值之间的差值；
[0030]根据所述差值大小确定所述待测霍尔传感器是否合格。
[0031]优选地，所述方法还包括：
[0032]PLC通过PWM方式反复多次控制可调恒流源的电流持续增大和减小，并控制霍尔传感器多次吸合和断开；
[0033]LCD实时接收所述PLC发送的PWM值、待测霍尔传感器吸合状态；
[0034]根据所述待测霍尔传感器吸合状态以及对应的PWM值绘制相应的曲线图。
[0035]优选地，所述空心螺线管的线性磁场与通电电流之间的关系为B，
[0036]其中，
[0037]N为线圈的匝数，R1为未缠绕线圈的空心螺线管的半径，R2为带缠绕线圈的空心螺线管的半径，I为可调恒流源输出的电流大小，L为空心螺线管的长度，μ0为真空磁导率，ΔR为多层线圈厚度的三分之一。
[0038]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0039]本申请实施例提供的开关型霍尔传感器的检测方法及系统中，PLC通过I/O口的PWM功能控制可调恒流源不断输出直流电，可使其电流从小到大再从大到小实现调节，进而
使电流通过空心螺线管的线圈，使空心螺线管形成磁场，进而根据磁场大小的影响下可检测霍尔传感器的导通和断开状态，并且能够有效记录霍尔传感器导通和断开状态下的磁场强度，从而能够有效量化霍尔传感器导通和断开时的磁场强度大小以及对应控制的电流大小和PWM值大小等，从而可以有效调整智能水表的通电电流大小，使得对霍尔传感器的开合控制更加精准，使得水表计量更加准确。
附图说明
[0040]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1为本申请实施例提供的一种开关型霍尔传感器的检测系统的结构示意图；
[0043]图2为本申请实施例提供的一种开关型霍尔传感器的检测方法的流程示意图；
[0044]图3为本申请实施例提供的开关型霍尔传感器的检测方法的另一种流程示意图；
[0045]图4为本申请实施例提供的开关型霍尔传感器的检测方法的又一种流程示意图；
[0046]图5为本申请实施例提供的开关型霍尔传感器的检测方法的再一种流程示意图。
具体实施方式
[0047]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种开关型霍尔传感器的检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：单片机、霍尔传感器、可调恒流源以及空心螺线管，其中，所述单片机与所述可调恒流源之间PWM控制连接；所述可调恒流源与所述空心螺线管上缠绕的线圈两端实现电连接形成导通回路；所述霍尔传感器设置于所述空心螺线管的一端，且所述霍尔传感器与所述单片机之间通信连接，且所述单片机通过RS485总线与上位机通信连接。2.根据权利要求1所述的开关型霍尔传感器的检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：LCD显示屏，所述单片机与所述LCD显示屏通信连接，所述LCD显示屏实时显示所述霍尔传感器的吸合状态以及所述空心螺线管的磁场强度。3.根据权利要求1所述的开关型霍尔传感器的检测系统，其特征在于，所述空心螺线管为多层线圈的空心螺线管，且所述霍尔传感器位于所述空心螺线管的正上方设置。4.根据权利要求1所述的开关型霍尔传感器的检测系统，其特征在于，所述可调恒流源的电流控制范围为0
‑
500mA。5.根据权利要求1所述的开关型霍尔传感器的检测系统，其特征在于，所述霍尔传感器的标准吸合值为30GS，所述霍尔传感器的标准释放值为10GS。6.一种开关型霍尔传感器的检测方法，应用如权利要求1
‑
5任一权利要求所述的开关型霍尔传感器的检测系统，其特征在于，所述方法包括：根据空心螺线管的直径、长度以及线圈的匝数、线径以及厚度，计算得出空心螺线管的线性磁场与通电电流之间的关系；PLC通过PWM方式控制可调恒流源的电流持续增大输出，调整空心螺线管的磁场变化；监测待测霍尔传感器吸合导通时的PWM值，并将所述PWM值换算成线性的导通电流值；根据所述空心螺线管的线性磁场与通电电流之间的关系以及所述导通电流值，计算得出待测霍尔传感器吸合导通时的导通磁场强度；PLC通过PWM方式控制可调恒流...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗立强，贵焱锋，
申请(专利权)人：湖南常德牌水表制造有限公司，
类型：发明
国别省市：