Honeywell霍尼韋爾智能數(shù)字磁場計HMR2300r

Honeywell HMR2300r是一個2.83"的圓形HMR2300，設計用以替換航空航天應用中的大型磁通磁場傳感器。另外還有55bytes的EEPROM用于數(shù)據(jù)保存和一個RS422/485輸出。HMR2300r是一個圓形智能數(shù)字磁力計，符合MIL（軍用）-標準-810E的要求數(shù)字輸出: RS232 或RS485，微控制器型，配有置位/復位和偏置校準電路，測量范圍±2 高斯, 1% 精度, 70 微高斯分辨率．單電源操作6.4-15V,（<35mA）。
應用包括: 指南、導航和方位的航向傳感．用于航空和海運AHRS （空間方位角和參照系統(tǒng)）, 和GPS的后備系統(tǒng)，無人駕駛車、遙控操作車、無人飛機，衛(wèi)星的導航和姿態(tài)控制，航空電子技術(shù)和航海、替換磁通門。

美國honeywell公司生產(chǎn)的三軸智能數(shù)字磁場計hmr2300r可 檢測磁場的強度和方向，并通過串行總線與計算機(上位機)直接通信。它可廣泛用于 航空及船舶的雷達系統(tǒng)、車輛遙感檢測(側(cè)滾/俯仰/偏航)、過程控制、實驗室儀器、異常檢測、交通車輛檢測、保安系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域。特別是在電磁污染日益嚴 重的今天，為了預防和消除電磁干擾的影響，達到電磁兼容的目的，磁場參數(shù)的測量就顯得異常的重要。本文介紹了利用hmr2300r和其它芯片設計的用于磁場參數(shù)測試方面的儀表。

2 hmr2300r元件介紹

hmr2300r具有低成本，高 靈敏度，響應快，小尺寸，耐損耗和高可靠性的特點。它只要一條程序指令就能設置提供成形的數(shù)據(jù)采樣速率、輸出形式、平均值和零點偏置等功能。在下一次上電 時任何形式的信息都存儲在電路板中的e2prom中，e2prom中有55字節(jié)可以用于數(shù)據(jù)存儲。它還有其它一些命令用于 完成一些功能，如:波特率，設備id號和序列號等。還有數(shù)字濾波器(濾除50/60hz等外界磁場干擾)，它的輸出x、y、z軸的分量用3個獨立的橋路定 向檢測，符合mil-std-810e標準。性能特點歸結(jié)如下:

(1) 帶微處理器的智能傳感器，能夠處理磁場參數(shù)、數(shù)字濾波及其它的所有信息量，不用外加調(diào)節(jié)電路;(2)量程±2高斯，分辨率小于70微高斯;(3)讀數(shù)與實 際方位的分辨率之差為0.02度;(4)采樣速度可選:10-154采樣點/秒;(5)小尺寸:7.2cm，ml-1型外殼;(6)重復性和可靠 性:mtbf大于50000小時;(7)采用獨特的開關(guān)技術(shù)，可消除磁阻傳感器中的先前磁場和電橋偏差;(8)串行數(shù)據(jù)傳輸有9600或19200波特率 兩種，用rs-422或rs-485標準接口，它能提供標準的rs-422與rs-485電氣信號。rs-485接口允許將64個外設接在一條信號線上, 傳輸距離可達1220米，且每個外設的專用id號被存儲在電路板的e2prom中。

3 電路組成及工作原理

3.1 電路組成及主要芯片

電路組成框圖如圖1所示，由hmr2300r、 rs-485接口、上位機at89c52、外部擴展存儲器、鍵盤與LCD顯示器組成。由鍵盤操作輸入命令， 液晶顯示器顯示測量結(jié)果。單片機at89c52是cmos型8位微處理器，包含8k字節(jié)的閃存，256字節(jié)ram，外部電路簡單，具有高性能、低功耗空閑 和掉電保護功能。rs-485接口選用美國ti公司的sn75lbc184芯片，它采用單一電源供電(電壓范圍3.0-5.5v)，該芯片與普通的rs- 485收發(fā)器不同的是片內(nèi)a、b引腳接有高能量瞬變干擾保護裝置，可以承受峰值為400v(典型值)的過壓瞬變，它適合在雷電等惡劣環(huán)境工作。它還有一個 顯著的特點:當輸入端開路時其輸出為高電平，這樣即使在接收器輸入電纜有開路故障時也不影響系統(tǒng)的正常工作，另外它的輸入阻抗是標準的rs-485的兩倍 (≥24kω)，所以可在總線上連接64個收發(fā)器，它的邏輯功能圖與工作示意圖分別如圖2與圖3所示。為了系統(tǒng)穩(wěn)定地工作，加進了抗干擾電路。