2、硬件接口電路設計
數據處理單元由磁敏角度感應器、微處理器單元、通信接口以及輸出模塊，具體的功能框如圖2所示。
通過分析圖2，磁敏角度感應器選用MLX90316，它將拉線位移所導致的磁鐵磁場轉動的角度轉換為磁敏角度。微處理器單元選用32位嵌入式ARM用于對接收到的磁敏角度數據進行處理，完成磁敏角度數據的接收，由于接收到的是磁場轉換的角度，所以通過建立數學模型，結合輪轂的直徑等因素，將磁敏角度換算為拉線的位移。因此，為了能夠快速地實現數據的接收和模型的建立，此處選用LPC2136作為數據處理單元。輸入、輸出控制模塊負責各種對外接口的處理，如通過通信接口接收來自應用系統的命令，向應用系統返回采集的位移結果，以便能夠將微處理器單元能夠執行應用系統的命令并將采集結果通過接口安全可靠地發送到應用設備，主要包含1路的RS 485和4～20 mA的電流輸出。
2.1磁敏角度接收接口
MLX90316是一種線性霍爾芯片，采用了平面霍爾傳感技術的單片集成傳感芯片，該芯片可以用來測量與芯片表面共面的磁通密度，可以得到從0～360°的旋轉位置值，通過多種模式輸出準確度很高的線性絕對位置信號，并且成本低廉、安裝簡便。
MLX90316芯片前端是采用Triaxis霍爾技術的傳感器。由霍爾傳感器得到的二路正交的模擬信號經過放大處理后，經過14位微分型A／D轉換器進入芯片微處理器（DSP），再經過16位DSP處理之后的數字信號分3路輸出。MLX90316輸出具有12位角度分辨率，10位角度精度，并且在一定程度上可以避免外圍溫度變化對輸出精度的影響。MLX90316具有3種輸出：由12位D／A轉換為模擬量輸出；頻率為100～1 000 Hz的PWM輸出；數字模式下利用串行通信協議輸出（SPI）。
由于串行通信的輸出信號直接來自于MLX90316的內部DSP輸出，SPI輸出模式更穩定，誤差更小，并且具有更高的抗干擾能力。在本設計中，選用SPI接口，具體的硬件接口連接電路如圖3所示。在圖3中，MLX90316的SPI三根線與ARM LPC2136的SPl0口連接。SPI（SerialProtocol InterIace）總線接口是一種同步串行外設接口。這是一個4根信號線的串行接口協議，包括主、從兩種模式。這4根信號線分別是：時鐘線（SCK）、數據輸入線（MISO）、數據輸出線（MOSI）和從設備使能線（SS）。
拉線位移傳感器接線圖如下：
以上就是關于拉線位移傳感器原理、設計方案、接線的知識介紹，賢集網小編友情提醒：位移傳感器安裝凸臺定位時，得用螺釘、螺母或壓板固緊在金屬板上。在安裝傳感器時，嚴禁對軸、殼體進行車、鉆等加工，避免軸或殼體受到外界的沖擊力和壓力，軸的軸向和徑向不允許受到沖擊力和壓力(靜壓力應小于300n)。嚴禁松動傳感器上的螺釘，轉動固緊環位置。位移傳感器的外部接線應焊接在引出端的腰槽處，盡量不要焊在引出端的頂部。焊接時應使用不大于45w電鉻鐵，焊接時間應小于5秒。在焊接及未冷卻透時不應拉動導線。