一种基于PIC单片机的便携式磁记忆检测仪(06-100)

　　磁阻传感器HMC1052

　　磁阻传感器HMC1052是利用磁原理，测量工件表面散射磁场法向分量Hp(y)沿坐标X-Y分量，通过数值计算、误差校正，得到Hp(y)值。HMC1052是一个双轴线性磁传感器，每个传感器有一个由磁阻薄膜合金组成的惠斯通桥。当桥路加上供电电压，传感器将磁场强度转换为电压输出。其输出电压以电源电压的一半为基准。磁场范围是±6Gs，灵敏度是1.0mV/V/Gs。HMC1052包含两个敏感元件，其敏感轴X和Y互相垂直。HMC1052采用10引脚小型表贴封装，尺寸只有3mm×3mm×1mm。

　　磁阻传感器外围电路

　　磁阻传感器在制造过程中，选定沿着薄膜长度方向为轴，当玻膜合金薄膜受到强磁场干扰时(大于20Gs)薄膜磁化极性会受到破坏，对这个磁场需要对传感器施加一个瞬态强磁场来恢复或保持传感器特性，这个过程需要一个置位或复位脉冲。图2中S/R+和S/R-就是用于置位的元件，其标准阻值是4Ω。

　　图2中Q1、C2、C3、R11、R12构成简单的置位电路，可以为HMC1052提供大电流脉冲。用单片机完成电路的控制。当SET/RESET输出低电平时，Q1截止，C2充电到VCC，C3放电到0V。当SET/RESET输出由低到的高电平时，R12和C3使Q1导通，由C2、Q1和HMC1052的S/R+(6引脚)S/R-(8引脚)间电阻构成回路，形成大约0.5A的置位脉冲，脉冲宽度约2μs。SET/RESET输出由高到低的时候，由R11限流形成复位脉冲。为节省电池能量，置位/复位电路每十分钟工作一次。电路以一种倒转的方式改变传感器输出极性，即驱动置位脉冲读数一次，在驱动复位脉冲读数一次，两次读数相减可以消除因温度漂移和电路参数等共模信号造成的影响，从而得出一个与绝对磁场成正比例的输出。

　　Q2和R13是数据采集通道的电源控制电路，进行数据采集时，双通道的控制分别进行，轮流检测。

　　工件应力集中区的磁场法向分量Hp的变化，将引起传感器输出电压的变化。HMC1052的4、10引脚输出磁场Hy坐标(X-Y)中测量方向(Y轴)的电压变化。2、7引脚输出磁场Hy坐标(X-Y)中左右方向(X轴)的电压变化。便携式磁记忆检测仪测量的Hp磁场范围为±5Gs。HMC1052的灵敏度是1.0mV/V/Gs。当传感器的电源电压为3V时，任何电桥上最大的输出电压是：±5(Gs)×1.0(mV/V/Gs)×3(V)=±15mV。