HL器件在经纬仪测角系统中清零的应用

　　0引言

　　测角系统是经纬仪工作的主要组成部分，它实时准确地将空间目标以角位移的形式记录下来，完成自动跟踪、测量等功能。

　　由于经纬仪测角系统在实际工作中对空间跟踪测量必须有准确的水平零点，而测角系统大多采用圆感应同步器作为角位移传感器件，圆感应同步器没有绝对零点。为实现这一目的，我们采用了多种方法。如开关管、光电祸合等。这些方法有明显的不足之处，电路设计安装比较复杂、可靠性低、寿命有限等缺点，而不能适用于复杂的实战条件。

　　本文着重叙述运用霍尔开关集成器件，解决圆感应同步器测角系统的绝对零点问题，从而证明利用该器件的可靠性、稳定性，这对开展应用霍尔器件有着深远的意义。

　　1霍尔器件及其特性

　　HL开关集成电路是利用霍尔效应和集成技术制成的一种新颖的半导体磁电转换器件，其内部包括霍尔元件、差分放大器、施密特触发器、输出器件等部分组成。其原理及输出特性见图1。

　　图2说明了磁感应强度B与输出电压V0的关系，当磁场强度B由BLH变到B、时，v0立即由高电平降为低电平(正向)，B继续增大，输出V0状态不变。当磁场强度B由BHL到BLH时，v0才由低电平变为高电平。B继续减小，V0保持高电平不变。所以BHL为导通点，BLH为关闭点，两者之差Bd二BHL一BLH为回差宽度(磁滞)。在实际工作中，希望Bd越小越好。

　　2霍尔开关具体应用分析

　　根据霍尔开关器件输出特性曲线，得到以角位移Q与HL输出电压V0的对应关系。

　　当磁钢由正向转动并通过霍尔IIL时，V0与Q所对应的宽度为Ql单，当磁钢作反向转动通过HL时，对应宽度为Ql磁钢与HL元件的距离在0.5一ZMM之间变化时，其HL输出V0电平宽度所对应的角位移范围(QI，Ql’)大约20一50之间。当磁钢正反方向通过HL时，出现两处回差(磁滞);导至Ql与Ql‘与不能重合，因此直接利用HL开关器件作绝对零点信号，无法满足绝对零点的要求，必须把HL输出电平v0加以转换才能实现。

　　3HL输出外加电路实现零点的应用

　　(1)利用单稳态电路

　　在HL器件输出端连接单稳态触发电路，见图4.HLI、HU输出端各接以反相器，经与门Gl输出送到单稳电路，再经G2反相后输出脉宽为TK=0.7RC的窄脉冲作为清零R信号。当磁钢正反向转动并通过HLI、HU时，得到单稳输出波形与角位移的对应关系。见图5.

　　向时HLI首先导通，输出V0对应角位移的宽度为QI一Q2，见图3。在Ql、Q2内HIZ后导通，利用V02上升沿触发单稳输出清零脉冲，反向时HLZ先导通输出宽度为Q1’~Q2’，用V01上升沿触发单稳输出。将输出清零脉冲R接在计数器的清除端，R脉冲有效时，计数器被清除，显示全“0”，但这个零点并不是绝对“0’’点，主要因为HL开关器件输出V0有回差宽度的存在，调节磁钢与HL器件的间距与使正反方向HLI、Hu的输出前沿必须落在1o范围内，有一定难度。也由于仪器的震动，Q的变化等因素，使得正反向清“0”点超出1。范围，而出现两个绝对“0”点，或无“0”点现象，所以可靠性得不到保证，在此基础上，我们对上述电路又做了相应的改进。