磁阻傳感器在鐵礦濃度檢測中應(yīng)用
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圖4所示的電路是采用555計時器設(shè)計一個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，該信號控制繼電器觸點的閉合。由10 μF的電容產(chǎn)生置位電流脈沖送給傳感器的SR+管腳進行置位，為了減少噪音應(yīng)在電源上串聯(lián)一個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轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出。磁阻傳感器安裝的方向?qū)⒅苯佑绊懙綔y試的結(jié)果，安裝時要調(diào)好位置與方向，安裝后不要隨意改動，方向應(yīng)取測的數(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)磁選機深度進行合適選取。根據(jù)現(xiàn)場試驗，全長1000mm的傳感器傾斜放入槽內(nèi)200mm為最佳。本文引用地址：http://2s4d.com/article/162278.htm
2．2 放大及V／F轉(zhuǎn)換電路
在信號檢測、控制系統(tǒng)中，敏感元件的輸出信號往往都比較小，不能直接進行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放大或標準化處理。目前放大電路大部分采用集成運算放大器。
AD623儀表放大器的驅(qū)動能力比較小，它是為驅(qū)動10kΩ以上負載阻抗而設(shè)計的。實際電路中負載阻抗低于10kΩ，它的輸出端應(yīng)該再加一級精密單電源緩沖器(例如OP191)來提高驅(qū)動能力。AD623對磁阻傳感器傳遞來的檢測信號放大100倍及進行標準化處理，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)制成的各種測試儀器其測量結(jié)果準確而受歡迎。但在某些要求數(shù)據(jù)長距離傳輸，精度高和精度要求高、資金有限的場合，采用一般的A／D轉(zhuǎn)換技術(shù)就有許多不便，這時可使用V／F轉(zhuǎn)換器代替A／D器件。V／F轉(zhuǎn)換器是把電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)轭l率信號的器件，有良好的精度、線性和積分輸入特點，此外，它的應(yīng)用電路簡單，外圍元件性能要求不高，適應(yīng)環(huán)境能力強，轉(zhuǎn)換速度不低于一般的雙積分型A／D器件，且價格低，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)計采用AD654而不用C8051的A／D的原因。
設(shè)計采用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把VIN轉(zhuǎn)換成一個驅(qū)動電流IT=VIN／R9，該驅(qū)動電流同時向定時電容CT充電，多諧振蕩器的振蕩頻率(輸出頻率)與這個充電電流成正比。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)動電流為2mA，但為獲得最佳性能，應(yīng)使?jié)M度輸入電壓時的驅(qū)動電流為1mA。因此，當滿度輸入電壓時，R8應(yīng)取1k，C1=0．1 μF，則輸出頻率為0～10kHz。OP191輸出的信號經(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。
在磁選機的工作環(huán)境下，當V／F轉(zhuǎn)換器與單片機之間距離較遠時需要采用驅(qū)動電路以提高傳輸能力。一般可采用串行通信的驅(qū)動器和接收器來實現(xiàn)。電源干擾大，模擬電路部分容易對單片機產(chǎn)生電氣干擾，可采用光電隔離的方法使V／F轉(zhuǎn)換器與單片機無電信號聯(lián)系。
3 結(jié)語
設(shè)計了一種基于hmc1021磁阻傳感器的鐵礦漿濃度檢測系統(tǒng)。結(jié)果表明，此裝置運行平穩(wěn)，故障率低，達到了快速準確測量的目的，使精礦品位提高，尾礦品位降低，大大提高了選礦廠的經(jīng)濟效益。
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