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角度傳感器廣泛應用于汽車、機械、航空、航天、航海、工業(yè)自動化等領域。它主要分為接觸式和非接觸式兩種，由于接觸式的角度傳感器隨著使用時間的增長，會存在機械磨損、精度降低、經常維修甚至更換新設備等缺點，這不僅提高了生產成本還容易使被測設備的質量沒保證，而非接觸式角度傳感器則克服了這些缺點。常用的非接觸式角度傳感器有光電式和磁電式的。光電式的雖然精度比磁電式的高，但對環(huán)境要求苛刻、抗震性也較差，因此也就不適用于環(huán)境較復雜的工業(yè)場所。正是基于這些問題，設計一種基于磁電式的角度傳感器，它具有成本低廉，抗干擾性高，分辨力在0.5° 以內等優(yōu)點。
2.系統(tǒng)總體設計原理
整個系統(tǒng)有四部分組成，分別為電源模塊，磁傳感器信號采集模塊、微處理器模塊、信號輸出模塊，硬件框圖如圖1所示。
磁傳感器信號采集模塊主要通過集成有雙軸霍爾元件的集成芯片感知角度的變化，并以模擬信號或數字信號方式輸出到微處理器中，經過一定的編碼和解碼，由微處理器輸出工業(yè)用的電壓或電流信號，或者以串口通信方式輸出數字信號。為了減小系統(tǒng)的復雜度和誤差來源，信號采集單元選擇Melexis公司的MLX90316芯片。它屬于CMOS霍爾傳感器，可以輸出與芯片表面平行的磁場相對應的角度位置信息，并以SPI的串行通信方式輸出數字信號，省去了A/D轉換電路，這極大的減小了系統(tǒng)設計的復雜度。微處理模塊選用Freescale公司的MC9S08DZ60，它是一款小體積、低成本、低功耗和較多外部接口的16位微處理器。
它具有24路12位的A/D通道、控制器區(qū)域網絡（MSCAN）、串行外圍設備接口模塊（SPI）、串行通信接口（SCI/USART）、內部集成電路總線（IIC）等外設數字接口，很適合與外界進行數字信號通信。
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