一種測量靈敏度能夠數字化調整的風速測量電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種風速測量電路，具體是一種測量靈敏度可以通過數字化方式 進行調整的風速測量電路，屬于測控技術領域。
【背景技術】
[0002] 風速測量在氣象觀測等領域具有廣泛的使用，使用電子設備進行風速測量是目前 風速測量所采用的普遍形式，而應用電子技術進行風速測量的常規手段便是基于霍爾傳感 器來實現的。霍爾傳感器測量風速的基本原理與過程是這樣的：為測量風速，通常選用杯 式風速組件，在風杯的旋轉體上粘貼上小磁鋼（小磁鋼通常采用永久磁鐵，它體積小，質量 小，磁力強，磁場適合于被霍爾傳感器接收，且方便屏蔽環境里的其他磁場，也可以減小機 械系統對最后的感應量的影響，從而使測量更加精確）。而霍爾傳感器則固定在離小磁鋼 I-IOmm處，當風杯的旋轉體在風力作用下旋轉時，小磁鋼與霍爾傳感器的相對位置發生變 化，通過霍爾傳感器感磁面的磁場強度就會發生改變，具體的：風杯的旋轉體轉動使得小磁 鋼靠近霍爾傳感器時，穿過霍爾傳感器的磁場較強，霍爾傳感器就會輸出低電平；風杯的旋 轉體轉動使得小磁鋼遠離霍爾傳感器時，穿過霍爾傳感器的磁場較弱，霍爾傳感器就會輸 出高電平，因此風杯的旋轉體連續轉動過程中霍爾傳感器便會連續輸出脈沖信號（小磁鋼 每次轉過一圈，霍爾傳感器便輸出一個脈沖），單片機等智能控制器只要對霍爾傳感器輸出 的脈沖信號進行計數便可通過物理量換算得出風速。
[0003] 但是霍爾傳感器輸出的數字脈沖往往信號規則性差，不夠穩定，這往往就需要通 過比較整形電路來進行調整，以避免出現丟失信號現象，提高測速的精確性和穩定性。具 體的便是用運算放大器實現一個比較器對霍爾傳感器輸出信號和一個固定電壓進行比較， 根據比較結果的不同比較器輸出高電平或者低電平，從而實現對霍爾傳感器輸出信號的整 形，事實上，基于霍爾傳感器進行風速測量的精度也就由與前述的固定電壓的電壓值決定 了，此固定電壓較低時，霍爾傳感器輸出幅值很小的數字信號，運算放大器也會輸出規則脈 沖，測量靈敏度就高，反之測量靈敏度就低。
[0004] 現有技術中該固定電壓往往不能進行調整（由兩個電阻串聯后通過電阻分壓固 定），這就使得測量靈敏度難以調整；或者即使可以調整也是通過將串聯電阻中的一個替 換為手動調整的電位器，通過手動方式（通過是旋轉旋鈕）調整電阻值，從而實現靈敏度調 整，這就導致了靈敏度調整隨意性強，不易精準控制的缺陷。 【實用新型內容】
[0005] 針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的是：怎樣提供一種測量靈敏度 調整能夠實現數字化、靈敏度容易實現精準控制的風速測量電路。
[0006] 為了實現上述目的，本實用新型采用了以下的技術方案。
[0007] 一種測量靈敏度能夠數字化調整的風速測量電路，包括單片機和霍爾傳感器，它 還包括電子電位器和運算放大器OP ;
[0008] 所述霍爾傳感器的信號輸出端與運算放大器OP的正輸入端相連，霍爾傳感器的 正電源端與電源正極VDD相連，霍爾傳感器的接地端與地相連；
[0009] 所述運算放大器OP的負輸入端通過第一電阻Rl接地，所述運算放大器OP的負輸 入還與所述電子電位器的滑動端相連；
[0010] 所述電子電位器的接地端與地相連，電子電位器的受控端與單片機的輸出口相 連，電子電位器的高電壓端與電源正極VDD相連；
[0011] 所述運算放大器OP的信號輸出端與單片機的輸入口相連。
[0012] 進一步的，所述霍爾傳感器采用CS3144芯片。
[0013] 本實用新型中，電子電位器的受控端與單片機的輸出端與相連，電子電位器的高 電壓端與電源正極VDD相連，電子電位器的滑動端與運算放大器OP的負輸入端相連接，而 電子電位器的負輸入端還通過第一電阻Rl與地相連接，因此，實際上電子電位器與第一電 阻Rl構成了一個串聯分壓結構，運算放大器OP的負輸入端的電位由電子電位器與第一電 阻Rl的比值決定。
[0014] 因此，當單片機通過對電子電位器的受控端進行控制使得電子電位器的阻值增大 時，電子電位器分壓較多，第一電阻Rl分壓較少，運算放大器OP的負輸入端電壓降低維持 在一較小電壓值，此時霍爾傳感器輸出幅值很小的數字信號，運算放大器也會輸出規則脈 沖，測量靈敏度就高，反之，當單片機通過對電子電位器的受控端進行控制使得電子電位器 的阻值增大時，運算放大器OP的負輸入端電壓增加，測量靈敏度就低，也就是說靈敏度的 調整只需要通過單片機向電子電位器發送控制信號即可實現；相比現有技術中靈敏度不能 調整，或者通過手動方式（通過是旋轉旋鈕）調整電阻值，從而實現靈敏度調整的狀況相 比，本實用新型具有測量靈敏度調整科學、能實現數字化調整，靈敏度容易實現精準控制的 優點。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型的電路結構圖；
【具體實施方式】
[0016] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0017] 如圖1所示，一種測量靈敏度能夠數字化調整的風速測量電路，包括單片機和霍 爾傳感器，電子電位器和運算放大器OP ;
[0018] 霍爾傳感器為本實用新型實現風速測量的核心器件，它應用霍爾效應原理實現測 量，內部主要由電壓調整器、霍爾電壓發生器、差分放大器、史密特觸發器，溫度補償電路和 集電極開路的輸出級組成的磁敏傳感電路，其輸入為磁感應強度，輸出是一個數字電壓信 號。
[0019] 具體的，本實用新型采用的是CS3144霍爾開關集成電路作為霍爾傳感器，它是一 個3端器件，只要接上電源、地，即可工作，輸出通常是集電極開路（OC)門輸出。
[0020] CS3144霍爾開關集成電路的信號輸出端與運算放大器OP的正輸入端相連， CS3144霍爾開關集成電路的正電源端與電源正極VDD相連，CS3144霍爾開關集成電路的接 地端與地相連；
[0021] 電子電位器為X9312芯片，第一電阻Rl的阻值為IOKD。
[0022] X9312