随着磁场检测技术的发展，各种检测方法的不断涌现，磁场检测的精度和准确度都不断的提升，但纵比各类检测技术，考虑到检测仪器开发的成本、测量的精度和准确度上以及技术的成熟程度上，采用霍尔传感器测量磁场的方法都有着无可比拟的优势。

如今，磁场检测仪都朝着高精度，微型化，智能化，数字化的方向发展。在各种测量仪器中加入微电脑控制器，使这些设备数字化，智能化，并且对测量数据做各种处理，如采用数字滤波技术提高测量的准确度。

美国F.W.Bell的7010型单通道高斯计是目前世界上最先进的高斯计，是磁场测量领域的领导者。它采用VGA显示器可以同时或者随意选择显示7种不同的测量值：磁场密度，频率，温度，最大值，峰峰值，峰谷值。直流精度为读数的0.05%,交流精度为读数的±1%，分辨率为可达1μG。

目前国内的磁场测量仪普遍都具有较高的测量精度(≥0.5%)，采用数字显示和不同量程的显示，且具有较小的体积和具备通信功能。主要应用于检测工件的剩余磁场、永磁材料表面磁场，直流电机、扬声器等的工作磁场。

霍尔传感器有着广泛的用途，本文主要研究线形霍尔传感器在磁场测量领域的应用。基于文献调研的结果，本设计将采用采用敏感区面积小的砷化镓元件作为磁场测量仪的探头，并且采用合适的方式使元件的封装位置尽量接近探头的表面，还要使探头坚固耐用。

采用单片机控制系统来对霍尔探头的测量结果进行采集、处理、存储，并且通过液晶显示出来。设计合适的数据采集电路，设计测量系统使系统能够完成符合下面几点要求：

1、能自动完成某些测量任务或在程序指导下完成预定动作;

2、具有进行各种复杂计算和修正误差的数据处理能力;

3、具有自校准,自检测,自诊断功能;

4、便于通过标准总线组成个多种仪表的复杂系统,实现复杂的控制功能,并能灵活地改变和扩展功能。 

为了对测量数据进行更进一步的处理，以及大量的测量结果的处理，在本设计中加入RS232通信接口。通过该接口可以与PC机进行通信，采用什么样的通信方式，以及通信程序的编写也是本设计的主要研究内容。

本设计主要分为霍尔探头、单片机控制系统、通信接口及程序。

由于霍尔器件的输出电压一般为数毫伏到数百毫伏，需要放大电路放大其输出电压以使其输出电压在A/D转换器的转换电压范围之内。单片机通过高速A/D转换采集测量数据通过液晶显示，此时用户可以通过键盘对显示方式设置，以及设置是否存储。

单片机控制系统与PC的通信采用RS232串口方式。

所要解决的关键问题：

1、霍尔元件的选择，霍尔探头的制作.

2、放大器的设计。

3、A/D转换器和单片机的选择。

4、单片机软件系统的设计，软件系统的可靠性以及对测量数据处理的能力以及单片机系统的可扩展功能。

5、设计通信接口，通过软件升级能与其他系统通过一定的方式进行通信。

5.1 本课题研究的实施方案、进度安排

5.1.1 实施方案：

1、方案论证，元器件确定及采购

2、设计电路原理图

3、安装焊接硬件电路

4、编写程序完成软件设计

5、系统调试

 6、完成论文

5.1.2进度安排：

1、2008年1月10日前查阅资料，完成文献综述和开题报告。

2、2008年1月12日—2008年3月20日，完成方案论证、确定电路原理图并安装硬件电路， 

3、2007年3月21日—2007年4月10日，编写程序，完成系统调试，完成论文初稿。

4、2007年4月11日—2007年4月底，修改论文，定稿。

6.参考文献：

[1]阿雷尼，韦伯斯特 著 张伦译 传感器和信号调节[M].北京,清华大学出版社，2003

[2]侯振鹏. 嵌入式C语言程序设计[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2006 

[3]彭军. 传感器与检测技术[M]. 西安: 西安电子科技大学出版社, 2003

[4]古天祥.电子测量原理[M].北京：机械工业出版社，2004.8

[5]王幸之. AT系列单片机原理与接口技术[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2003

[6]吴金戌. 8051单片机实践与应用[M]. 北京: 清华大学出版社, 2001

[7]马忠梅. 单片机的C语言应用程序设计[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2005

[8]何立民. 单片机应用技术选编[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社, 2004

[9]赵亮. 单片机C语言编程与实例[M]. 北京: 人民邮电出版社, 2003

[10]戴佳, 苗龙, 陈斌. 51单片机应用系统开发典型实例[M]. 北京: 中国电力出版社, 2005

[11]赵建领. Protel 电路设计与制作宝典[M]. 北京: 电子工业出版社, 2007

[12](美)格雷戈里 T.A.科瓦奇著：张文栋等译 微传感器与微执行器全书[M]. 北京：科学出版社，2003.3

[13]彭军. 传感器检测技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003.11

[14]王雯霞,翁桂荣.利用霍尔元件进行电场测量及报警显示[J], 苏州大学学报，2003.(19)4:47～50　

[15]刘庆刚,张存礼,刘婷.消除霍尔传感器误差的有效方法[J], 自动化技术与应用,2006.(25)6:65-66

[16]EDWIN H. HALL. A THEORY OF THE HALL EFFECTAND THE RELATED EFFECT FOR SEVERAL METALS[J]. PHYSICS: E. H. HALL, Voi. 9, 1923:41-45

[17]谢处方.饶可谨.电磁场与电磁波[M],北京:高等教育出版社,1999.

                                                           签名：

年    月    日

教研室主任或组长签名：

年    月   日