一种测量灵敏度能够数字化调整的风速测量电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种风速测量电路，具体是一种测量灵敏度可以通过数字化方式 进行调整的风速测量电路，属于测控技术领域。
【背景技术】
[0002] 风速测量在气象观测等领域具有广泛的使用，使用电子设备进行风速测量是目前 风速测量所采用的普遍形式，而应用电子技术进行风速测量的常规手段便是基于霍尔传感 器来实现的。霍尔传感器测量风速的基本原理与过程是这样的：为测量风速，通常选用杯 式风速组件，在风杯的旋转体上粘贴上小磁钢（小磁钢通常采用永久磁铁，它体积小，质量 小，磁力强，磁场适合于被霍尔传感器接收，且方便屏蔽环境里的其他磁场，也可以减小机 械系统对最后的感应量的影响，从而使测量更加精确）。而霍尔传感器则固定在离小磁钢 I-IOmm处，当风杯的旋转体在风力作用下旋转时，小磁钢与霍尔传感器的相对位置发生变 化，通过霍尔传感器感磁面的磁场强度就会发生改变，具体的：风杯的旋转体转动使得小磁 钢靠近霍尔传感器时，穿过霍尔传感器的磁场较强，霍尔传感器就会输出低电平；风杯的旋 转体转动使得小磁钢远离霍尔传感器时，穿过霍尔传感器的磁场较弱，霍尔传感器就会输 出高电平，因此风杯的旋转体连续转动过程中霍尔传感器便会连续输出脉冲信号（小磁钢 每次转过一圈，霍尔传感器便输出一个脉冲），单片机等智能控制器只要对霍尔传感器输出 的脉冲信号进行计数便可通过物理量换算得出风速。
[0003] 但是霍尔传感器输出的数字脉冲往往信号规则性差，不够稳定，这往往就需要通 过比较整形电路来进行调整，以避免出现丢失信号现象，提高测速的精确性和稳定性。具 体的便是用运算放大器实现一个比较器对霍尔传感器输出信号和一个固定电压进行比较， 根据比较结果的不同比较器输出高电平或者低电平，从而实现对霍尔传感器输出信号的整 形，事实上，基于霍尔传感器进行风速测量的精度也就由与前述的固定电压的电压值决定 了，此固定电压较低时，霍尔传感器输出幅值很小的数字信号，运算放大器也会输出规则脉 冲，测量灵敏度就高，反之测量灵敏度就低。
[0004] 现有技术中该固定电压往往不能进行调整（由两个电阻串联后通过电阻分压固 定），这就使得测量灵敏度难以调整；或者即使可以调整也是通过将串联电阻中的一个替 换为手动调整的电位器，通过手动方式（通过是旋转旋钮）调整电阻值，从而实现灵敏度调 整，这就导致了灵敏度调整随意性强，不易精准控制的缺陷。 【实用新型内容】
[0005] 针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是：怎样提供一种测量灵敏度 调整能够实现数字化、灵敏度容易实现精准控制的风速测量电路。
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案。
[0007] 一种测量灵敏度能够数字化调整的风速测量电路，包括单片机和霍尔传感器，它 还包括电子电位器和运算放大器OP ;
[0008] 所述霍尔传感器的信号输出端与运算放大器OP的正输入端相连，霍尔传感器的 正电源端与电源正极VDD相连，霍尔传感器的接地端与地相连；
[0009] 所述运算放大器OP的负输入端通过第一电阻Rl接地，所述运算放大器OP的负输 入还与所述电子电位器的滑动端相连；
[0010] 所述电子电位器的接地端与地相连，电子电位器的受控端与单片机的输出口相 连，电子电位器的高电压端与电源正极VDD相连；
[0011] 所述运算放大器OP的信号输出端与单片机的输入口相连。
[0012] 进一步的，所述霍尔传感器采用CS3144芯片。
[0013] 本实用新型中，电子电位器的受控端与单片机的输出端与相连，电子电位器的高 电压端与电源正极VDD相连，电子电位器的滑动端与运算放大器OP的负输入端相连接，而 电子电位器的负输入端还通过第一电阻Rl与地相连接，因此，实际上电子电位器与第一电 阻Rl构成了一个串联分压结构，运算放大器OP的负输入端的电位由电子电位器与第一电 阻Rl的比值决定。
[0014] 因此，当单片机通过对电子电位器的受控端进行控制使得电子电位器的阻值增大 时，电子电位器分压较多，第一电阻Rl分压较少，运算放大器OP的负输入端电压降低维持 在一较小电压值，此时霍尔传感器输出幅值很小的数字信号，运算放大器也会输出规则脉 冲，测量灵敏度就高，反之，当单片机通过对电子电位器的受控端进行控制使得电子电位器 的阻值增大时，运算放大器OP的负输入端电压增加，测量灵敏度就低，也就是说灵敏度的 调整只需要通过单片机向电子电位器发送控制信号即可实现；相比现有技术中灵敏度不能 调整，或者通过手动方式（通过是旋转旋钮）调整电阻值，从而实现灵敏度调整的状况相 比，本实用新型具有测量灵敏度调整科学、能实现数字化调整，灵敏度容易实现精准控制的 优点。
【附图说明】
[0015] 图1为本实用新型的电路结构图；
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0017] 如图1所示，一种测量灵敏度能够数字化调整的风速测量电路，包括单片机和霍 尔传感器，电子电位器和运算放大器OP ;
[0018] 霍尔传感器为本实用新型实现风速测量的核心器件，它应用霍尔效应原理实现测 量，内部主要由电压调整器、霍尔电压发生器、差分放大器、史密特触发器，温度补偿电路和 集电极开路的输出级组成的磁敏传感电路，其输入为磁感应强度，输出是一个数字电压信 号。
[0019] 具体的，本实用新型采用的是CS3144霍尔开关集成电路作为霍尔传感器，它是一 个3端器件，只要接上电源、地，即可工作，输出通常是集电极开路（OC)门输出。
[0020] CS3144霍尔开关集成电路的信号输出端与运算放大器OP的正输入端相连， CS3144霍尔开关集成电路的正电源端与电源正极VDD相连，CS3144霍尔开关集成电路的接 地端与地相连；
[0021] 电子电位器为X9312芯片，第一电阻Rl的阻值为IOKD。
[0022] X9312