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霍尔传感器位移测量电路的设计 ———————————————————————————————— 作者： ———————————————————————————————— 日期： 本科课程设计报告 题目 虚拟仪器设计技术 工程 霍尔传感器位移测量电路的设计 课程名称:虚拟仿真技术 指导教师：秦新燕 班级 学生姓名〔学号〕 同组学生姓名 同组学生姓名 11电子信息科学与技术〔2〕班 张卉〔1150720064〕 陈亮〔1150720068〕 徐倩文〔1150720072〕 李嘉麒〔1150720211〕 黄玉银〔1150720073〕 黄平〔1150720210〕 完成时间：2021年5月28日 物理与电子信息学院电子信息系 二〇一四年 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 第一章 虚拟仪器课程设计的意义及目的 3 1.1 课程设计的意义 3 1.2 课程设计的目的 3 第二章 关于虚拟仪器和Labview 3 2.1 虚拟仪器的简介 3 2.2 Labview概述 4 第三章 霍尔传感器位移测量电路的设计 4 3.1 设计要求 4 3.2 测量电路原理与设计 5 3.2.1 模型的建立 5 3.2.2 放大电路设计 7 第四章 电路仿真分析 7 4.1 交流分析 7 4.2 傅里叶分析 8 4.3 直流扫描分析 9 4.4 传递函数分析 9 4.5 参数扫描分析 10 4.6 实验数据处理 11 第五章 Labview显示模块设计 11 5.1 位移测量子程序的设计 11 5.2 接口电路的设计与编译 12 第六章 总结 16 第一章 虚拟仪器课程设计的意义及目的 1.1 课程设计的意义 虚拟仪器技术课程是计算机科学与技术、自动化、电气工程及其自动化等专业本科生的实践性强的硬件方向专业课。 虚拟仪器系统是计算机系统与仪器系统技术相结合的产物，它利用计算机系统的强大功能，结合相应的硬件，突破传统仪器在数据处理、显示、传送等方面的限制，使用户可以方便地对其进展维护、扩展、升级等，广泛地应用在通讯、自动化、半导体、航空、电子、电力、生化制药和工业生产等各种领域。 1.2 课程设计的目的 通过本课程的学习，可以使学生掌握LABVIEW软件，学会数据采集、输出编程，虚拟仪器的数据传输和仪器控制编程，初步掌握虚拟仪器系统的综合设计方法。 第二章 关于虚拟仪器和Labview 2.1 虚拟仪器的简介 虚拟仪器是在计算机根底上通过增加相关硬件和软件构建而成的、具有可视化界面的仪器。虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。自1986年问世以来，世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节，从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间，并提高了产品开发和生产效率。 2.2 Labview概述 Labview是美国国家仪器公司〔National Instrument 简称NI公司〕推出 的一门图形化编程语言，同时也是优秀而著名的虚拟仪器开发平台。Labvie是laboratory virtual instrument engineering workbench的英文缩写，即实验室虚拟仪器集成环境，是一种图形化的编程语言——G语言。综上所示，Labview是一个面向最终用户的工具。它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径。使用它进展原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率。 第三章 霍尔传感器位移测量电路的设计 3.1 设计要求 用霍尔传感器设计一个量程范围为-0.6mm～0.6mm的位移测量仪。霍尔传感器是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器。当霍尔元件作线性测量时，最好选用灵敏度低一点、不等位电位小、稳定性和线性度优良的霍尔元件。当物体在一对相对的磁铁中水平运动时，在一定的范围内，磁场的大小随位移的变化而发生线性变化，利用此原理可制成位移测量器。通过本设计，要掌握以下内容： 了解霍尔传感器测量位移的原理； 掌握霍尔元件的测量电路； 熟悉LabView虚拟仪器向Multisim 10.0的导入方法； 测量电路硬件实现后，当输出模拟信号，会用数据采集卡进展采集； 掌握采集后的信号在LabVIEW中的处理，实现位移值的显示。 了解分别采用软件仿真和实际硬件电路时，在LabVIEW中编程与处理的不同。