磁阻傳感器在鐵礦濃度檢測(cè)中應(yīng)用
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圖4所示的電路是采用555計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)典型的多諧振蕩器電路，R1、R2、C6構(gòu)成充放電回路。二極管D1、D2可調(diào)整脈沖的占空比。555的2、6管腳觸發(fā)電位隨電容充放電而變化，在3管腳輸出脈沖信號(hào)，該信號(hào)控制繼電器觸點(diǎn)的閉合。由10 μF的電容產(chǎn)生置位電流脈沖送給傳感器的SR+管腳進(jìn)行置位，為了減少噪音應(yīng)在電源上串聯(lián)一個(gè)200 Ω的降壓電阻。HMC傳感器在保證高靈敏度的前提下可將礦粒的濃度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)輸出。磁阻傳感器安裝的方向?qū)⒅苯佑绊懙綔y(cè)試的結(jié)果，安裝時(shí)要調(diào)好位置與方向，安裝后不要隨意改動(dòng)，方向應(yīng)取測(cè)的數(shù)據(jù)最敏感方向，即顯示數(shù)據(jù)值最大的方向，位置應(yīng)該根據(jù)磁選機(jī)深度進(jìn)行合適選取。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，全長(zhǎng)1000mm的傳感器傾斜放入槽內(nèi)200mm為最佳。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/162278.htm
2．2 放大及V／F轉(zhuǎn)換電路
在信號(hào)檢測(cè)、控制系統(tǒng)中，敏感元件的輸出信號(hào)往往都比較小，不能直接進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換、記錄、顯示或用于控制。所以一般都需要將這些信號(hào)放大或標(biāo)準(zhǔn)化處理。目前放大電路大部分采用集成運(yùn)算放大器。
AD623儀表放大器的驅(qū)動(dòng)能力比較小，它是為驅(qū)動(dòng)10kΩ以上負(fù)載阻抗而設(shè)計(jì)的。實(shí)際電路中負(fù)載阻抗低于10kΩ，它的輸出端應(yīng)該再加一級(jí)精密單電源緩沖器(例如OP191)來提高驅(qū)動(dòng)能力。AD623對(duì)磁阻傳感器傳遞來的檢測(cè)信號(hào)放大100倍及進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后通過OP191傳送給V／F轉(zhuǎn)換器件。
目前，A／D轉(zhuǎn)換技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，利用A／D轉(zhuǎn)換技術(shù)制成的各種測(cè)試儀器其測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確而受歡迎。但在某些要求數(shù)據(jù)長(zhǎng)距離傳輸，精度高和精度要求高、資金有限的場(chǎng)合，采用一般的A／D轉(zhuǎn)換技術(shù)就有許多不便，這時(shí)可使用V／F轉(zhuǎn)換器代替A／D器件。V／F轉(zhuǎn)換器是把電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率信號(hào)的器件，有良好的精度、線性和積分輸入特點(diǎn)，此外，它的應(yīng)用電路簡(jiǎn)單，外圍元件性能要求不高，適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，轉(zhuǎn)換速度不低于一般的雙積分型A／D器件，且價(jià)格低，因此V／F轉(zhuǎn)換技術(shù)廣泛用于非快速A／D過程中。這是我們這次設(shè)計(jì)采用AD654而不用C8051的A／D的原因。
設(shè)計(jì)采用AD654系列(見圖5)，模擬輸入電壓VIN由放大器的同相端4腳輸入，由輸入放大器和NPN管跟隨器組成的輸入級(jí)把VIN轉(zhuǎn)換成一個(gè)驅(qū)動(dòng)電流IT=VIN／R9，該驅(qū)動(dòng)電流同時(shí)向定時(shí)電容CT充電，多諧振蕩器的振蕩頻率(輸出頻率)與這個(gè)充電電流成正比。輸出頻率由VIN、R9和C共同確定，其關(guān)系為：f_{out}={V_{in}}＼over{{10V}{R{2}}{C_{T}}}。NPN管跟隨器的最大驅(qū)動(dòng)電流為2mA，但為獲得最佳性能，應(yīng)使?jié)M度輸入電壓時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流為1mA。因此，當(dāng)滿度輸入電壓時(shí)，R8應(yīng)取1k，C1=0．1 μF，則輸出頻率為0～10kHz。OP191輸出的信號(hào)經(jīng)過電阻R9送入AD654的4腳，經(jīng)過V／F轉(zhuǎn)換后送入單片機(jī)。
在磁選機(jī)的工作環(huán)境下，當(dāng)V／F轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)之間距離較遠(yuǎn)時(shí)需要采用驅(qū)動(dòng)電路以提高傳輸能力。一般可采用串行通信的驅(qū)動(dòng)器和接收器來實(shí)現(xiàn)。電源干擾大，模擬電路部分容易對(duì)單片機(jī)產(chǎn)生電氣干擾，可采用光電隔離的方法使V／F轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)無電信號(hào)聯(lián)系。
3 結(jié)語(yǔ)
設(shè)計(jì)了一種基于hmc1021磁阻傳感器的鐵礦漿濃度檢測(cè)系統(tǒng)。結(jié)果表明，此裝置運(yùn)行平穩(wěn)，故障率低，達(dá)到了快速準(zhǔn)確測(cè)量的目的，使精礦品位提高，尾礦品位降低，大大提高了選礦廠的經(jīng)濟(jì)效益。
評(píng)論