激光测距技术是目前测距系统中应用最广泛的技术，由于是通过发射激光束至目标物体，利用反射光束精确计算距离，因此在不加反射靶的情况下，也可达到很远的检测距离，而且对目标物体的尺寸面积比超声波要求的面积小很多，使得对远距离的小尺寸物体位置检测成为可能”。但由于成本较高，而且极易受到井下工作面恶劣环境的干扰，所以不适合在工作面使用。

霍尔元件在控制系统中占有非常重要的地位，具有分辨能力强、高精度和检测速度快的特点。本设计所用的脉冲发生器成本低、构造简单、性能好。电气控制系统中存在着较为恶劣的电磁环境，因此霍尔元件大多要求具有较强的抗干扰能力。

(1)硬件电路方面，用它完成信号采样电路的设计，采样到的电信号并行输入移位寄存器CD4021，再通过串行方式输出到单片机，由单片机接收并计算，通过通信模块传至上位机集控系统，集控系统对各液压支架的伸缩量进行分析和显示。

(2) 软件方面，下位机单片机控制移位寄存器串行输出实时信号，并由单片机检测电信号和计算。通信模块通过485通信把各个液压支架的伸缩量信息发送至上位机。上位机把各 个液压支架的情况通过组态软件实时显示。

(3) 上位机与下位机联机系统调试。

 
液压支架上安装两个同心套简，外层是坚固的金属筒，金属简底端是磁环，内层是霍尔传感器做成的量尺。基于单片机用它实现液压支架伸缩量的检测，通过霍尔开关模块检测磁环位移信号。当液压支架伸长时，外层套筒随着支架向上移动，套简底端的磁环相对内部的量尺发生位移，移位寄存传输模块把采集到的位移信号串行传送到单片机进行处理，计算出液压支架的实时长度。下位机单片机通过通信模块把伸缩量信号传送给上位机，上位机通过组态软件显示。见图1。

伸缩量信号的采集模块由霍尔开关和移位寄存器组成。


HX44E型霍尔属于有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它把磁输人信号转换成电信号，当磁环靠近某一霍尔开关时其输出低电平，无磁体靠近时则为高电平。通过CD4021的并行输入存储起来等待单片机的检测。


CD4021传输霍尔开关量的流程:先使CD4021转换到并行模式，再转换到串行模式，单片机读取Q7的信号，然后输出一个脉冲给CD4021，单片机再读取一个开关信号，如此循环到结束，输出电平为低电平时的计数值，然后重复前面的步骤中。霍尔开关模块电路的输出端接至移位寄存器的并行输入端，再加上单片机最小系统电路、单片机与移位寄存器的连接，即可作出下位机的整体电路图，如图2所示.