霍尼威尔磁阻传感器及其应用

采样速率	*ddR=nnn	OK	设置采速率：nnn=10,20,25,30,40,50,60,100,123,154                 点/秒（出厂时默认为20bps）
置位/复位模式	*ddT                 SPACE	S/R ON或S/R OFF                 SET                 RST	ON：自动的S/R脉冲（出厂时默认）                 OFF：手动的S/R脉冲                 空格键：单一形式的S/R：SET为置位脉冲                                                        RST为复位脉冲
装置的ID号	*99ID                 *ddWE*ddID=nn	ID=nn                 OK	读装置的ID号（出厂时默认ID=00）                 设置装置的ID,nn可从00至98
波特率	*ddWE                 *99!BR=F	OK                 波特率=9600                 OK                 波特率=19200	设置波特率为9600bps(出厂时默认)                 设置波特率为19200bps
零点读数	*ddZR	零点ON后零点OFF	零点读数将存储现有读数,将其作为反向偏置,读取输出零磁场;下一次ZR命令将关闭这一命令（出厂时默认设置为OFF）
平均读数	*ddV	平均值ON或平均值OFF	按下式对当点X（N）进行平均：Xavg=X（N）/2+X（N-1）/4+X（N-2）/8+X（N-3）/16+...每次输入该命令将执行与上一次相反的命令（出厂时默认设置为OFF）
询部设置	*ddQ		读设置参数（ASCII、POLLED、S/R ON、ZERO OFF、AVG                 OFF、ID=00、20bps）
注意：1.所有输入必须带回车,大小字母均接受,器件编号是十进制数00到99,99是通用编号,对所有器件均起作用;2.只有当COM设置为9600或19200波特率、1位停止位、无奇偶校验以及8位时,HMR2300才会响应。

2.3 数据格式

HMR2300的X、Y、Z三轴输出均为16位数字量，输出数据格式可以是带符号的16位数（符号位+15位数字），也可以是BCD ASCII码。通过“ddA”命令可选择ASCII格式；而通过“ddB”命令则可选择二进制格式。
按二进制格式输出的顺序是：X hi、X lo、Y hi、Y lo、Z hi、Z lo、回车。二进制格式只需传输7个字节。而BCD，ASCII格式虽然便于用户理解，但每次读取数据均需传送28个字节，这对采样速率有一跟制，表3所列是几种格式的参数选择方式。

表3 参数选择表

采样速率bps	ASCII码		二进制码	F3dB(Hz)	陷波频率（Hz）	命令输入速率（ms）
	9600	19200	9600		19200
10	yes	yes	yes	yes	17	50/60	20
20	yes	yes	yes	yes	17	50/60	20
25	yes	yes	yes	yes	21	63/75	16
30	yes	yes	yes	yes	26	75/90	14
40	数据无效	yes	yes	yes	34	100/120	10
50	数据无效	yes	yes	yes	42	125/150	8
60	数据无效	数据无效	yes	yes	51	150/180	7
100	数据无效	数据无效	yes	yes	85	250/300	4
123	数据无效	数据无效	yes	yes	104	308/369	3.5
154	数据无效	数据无效	数据无效	yes	131	385/462	3

HMR2300的二进制格式如下：（7字节）
XH|XL|YH|YL|ZH|ZL（cr）
其中：XH表示X轴高字节，带符号；XL表示X轴低字节；（cr）为输入键，二进制码0D。二时制码在显示器上显示的是一些不可辨认的符号，但如果采用计算机进行读数，这种格式则是最佳格式。
ASCII格式如下：（28字节）
SH|X1|X2|X3|X4|X5|SP|SP|SN|Y1|Y2|Y3|Y4|Y5|SP|SP|SN|Z1|Z2|CM|Z3|Z4|Z5|SP|SP
ASCII码在显示器上的显示为可阅读的带符号的十进制数，因此，ASCII码格式对用户读数是最佳格式。
在ASCII格式中，为输入键，其二进制码为0D；SP为空格键，二进制码为20；SN表示符号，如为负，二进制码为2D；如为正，则为20；CM为逗号：如果开始数不为零，其二进制码为2C；如果开始数为零，二进制码为20。

2.4 输出采样速度及命令开绍

对于不同的输出采样速率，参数选择也有所不同，表3所列为HMR2300的参数选择表。
采样速率可通过“R=”命令在10～154bps之间设定。每一次采样输出的X、Y、Z读数可以采用二进制码或ASCII码输出，并可通过表2来综合选择数据格式和波特率。注意：当HMR2300以较高数据输出速率出现误读数时，可选择较低的数据速率。但用高速采样速率时，建议设置终端优先状态，因为这样可防止换行信号（LF）加入到人站数据中来，但同时它也将延缓数据接收速率，并有可能不能和输入数据流同步。

（1）输入信号衰减

被测的磁信号将根据采样速率的不同产生不同的衰减，表3中间时给出了不同采样速率对应的带宽（定义为3dB点），出厂时设定的20bps，对应的带宽为17Hz。HMR2300内部的数字滤波器包括带阻滤波器和低通滤波器，可以提供线性相应的响应，其传递函数具有陷波点（零点）。



（2）命令输入速率

HMR2300限定了在不同采样速率下接收命令字节的时间。表3也给出了从发送命令到HMR2300正确地接收到命令的时间。合作键盘输入命令不会存在问题，但如果是从计算机程序中发出的命令，那么，时间过快可能会存在一些问题。

（3）置位/复位命令和平均值命令

置位/复位功能将产生一个4A的脉冲，这相录于100Oe的磁场，该磁场可以使每一个玻膜合金传感器重新确定磁化方向，以提供最大的输出灵敏度。这一电流脉冲由HMR2300内部产生，其典型耗电电流超过1mA，置位/复位命令（*ddT=S/RON）用于触发内部的开关电路以产生置位或复位脉冲。这一功能可用来消耗温度漂移所造成的影响，以保证传感器工作在最敏感的区域，但执行这个功能会带来其它噪声，可用取平均数的命令来消除或减弱（*ddV-AVG=ON）。取平均数功能相当于一个低通滤波器，能减少由于S/R的开关动作和环境磁场干扰产生的噪声，测量磁场强度不需要切换置位/复位电路。一个置位（或复位）单脉冲可将最大的灵敏度输出保持数月甚至数年。如果要关闭这种内部开关功能，可再次执行置位/复位命令（*ddT=S/R OFF）。这时传感器既可接受置位脉冲，也可接受复位脉冲，如果传感器暴露在强磁场下（大于20高斯），那么将需要再次复位以保证获得最大的输出灵敏度。

（4）装置的ID号

设定装置ID号的命令（*99ID=nn）将改变HMR2300的ID号，在执行这条命令之前需先允许写入命令(=ddWE)。在使用RS-485进行通讯时，该命令非常用，因为在网络上有不止一个HMR2300。ID=99是统一地址，可以同时和网络上的所有单元进行对话。

（5）零点读数命令（*ddZR）

该命令可将读取的一个磁场数值存入单片机中，该值将作为一个偏置量在进行以后的读数时被减去。零点读数命令可由另一次*ddZR命令或系统掉电来终止。当需要建立参考方向或在进行异常检测前将磁场调零时，这条命令非常实用。

（6）波特率命令

波特率命令（*dd! BR=F/S）主要用来设置高速（19200bps）或低速（9600bps）波特率。在执行该指令前需先执行写入命令（*ddWE）。



（7）默认值设置命令和存储设置命令

默认值设置命令（*ddD）可以将HMR2300的所有参数强制设置为出厂参数。执行完该指令后再执行存储参数命令才可永久性地改变。使用存储设置命令（*ddRST）可将所有参数存入EEPROM。

（8）数据通讯

RS232信号是可同时进行单端单方向的发送和接收的全双工通讯信号。它的一路信号从PC（Tx）至HMR（Rx），另一路则从HMR（Tx）至PC（Rx）。当传送逻辑“1”时，Tx线和Rx线将驱动相对于地-7V的电压。而当传送逻辑“0”时，则将驱动+7V电压。由于这种信号的传磅依赖于绝对电压值，同时线路噪声和信号衰减也将使得传输距离受到限制，通常的传输距离为60英尺。
RS485信号是平衡的差动信号。当传送逻辑1时，Tx将比Rx线高1.5V；当传送逻辑0时，Tx将比Rx低1.5V。差动信号传输不是依赖于绝对电压而是依赖于电压差，因此，它将使信号对噪声具有较强的抑制能力。其总线长度可达4000英尺。需要说明的是，因为是平衡接口，因此在总线的两端都要接12Ω的终端电阻。

2.5 HMR2300的应用注意事项

在使用HMR2300时，需要注意以下几点：

（1）镍、铁、钢、钴等铁磁性金属靠近磁场计会造成对地球磁场的干扰，进而影响到X、Y、Z的测量精度。
（2）测量其X、Y、Z磁场必须考虑地球磁场的影响。在地球的不同地方必须考虑到地球场的不同。在南极、北极和赤道地区，地球磁场具有明显的差异。
（3）如将HMR置于10高斯以上的磁场中，则HMR必须去磁，否则将会引起HMR输出超过指标所要求的零磁场输出码而造成严重的零点偏移。
（4）HMR磁场计在测量2高斯以内的磁场时的分辨率为70微高斯。在用计算机软盘存储数据时，磁场强度约为10高斯，即HMR接收杂散磁场干扰的灵敏度比一般磁盘10倍。所以，保护磁场计至少要象保护软盘一样使其远离电机、显示器和磁铁，否则虽然不会象软盘一样把数据抹去，但会记忆这些磁场的干扰并影响精度。