三维磁阻式电子罗盘的研制.pdf

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1、万方数据102传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第12期三维磁阻式电子罗盘的研制木朱荣华卜2，林新华1⋯，孔德义1一，梅涛1，2(1．中国科学院合肥智能机械研究所传感技术国家重点实验室安徽省仿生感知与先进机器人技术重点实验室，安徽合肥230031；2．中国科学院合肥物质科学研究院。安徽合肥230031)摘要：利用三轴磁阻传感器和两轴倾角传感器研制三维磁阻式电子罗盘。三轴磁阻传感器HMCl043测量地磁场的3个分量，倾角传感器SCAl00T测量罗盘的

2、翻滚角和俯仰角，2只传感器的信号经过电路处理后传入单片机中，再通过RS-232接口输入到计算机进行计算处理，计算机终端采用VC编制的界面来显示罗盘的方位角和翻滚、俯仰角。系统采用了低功耗的置位／复位电路来保证磁阻传感器的灵敏度。最终电子罗盘的方位角精度达到0．5。，方位角分辨率达到0．1。。关键词：电子罗盘；磁阻传感器；倾角传感器；置位／复位电路中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)12-0102-031h1·●■·l'●●l·●●Develooment0ltllree-dimens

3、ionalmagneticresistancel●；}：electrOnlCCOmDaSSZHuRong—hual”，LINXin．hual一，KONGDe—yil．一，MEITa01，2(1．KeyLaboratoryofBiomimeticSensingRobotTechnologyofAnhuiProvince，StateKeyLaboratoryofTransducerTechnology，InstituteofIntelligentMachines，Hefei230031，China；2．HefeiInstit

4、utesofPhysicalScience，ChineseAcademyofSciences，Hefei230031，China)Abstract：Three—axismagneticsensoranddual—axisinclinometerareusedtodevelopthethree-dimensionalmagneticelectroniccompass．TheHMCl043magneticresistancesensorwiththree—axiscanmeasuretheearthmagneticdensi

5、ty，andtheSCAl00Tinclinometercanmeasuretherollandpitchangleofthecompass．ThesesignalsareprocessedbysignalprocessingcircuitandthentransferredtotheMCU．TheMCUcollectsthesesignalsandthentransmitsthemtoacomputerthroughtheRS-232interface．ThecomputerhasaVCprogramtoprocess

6、thedataanddisplaytheazimuth，rollandpitchanglesthroughaninterface．Toensurethesensitivityofthemagneticresistancesensor，thissystemhasalowpowerset／resetcircuit．Thecompass’Saccuracyoftheazimuthis0．50．andtheresolutionoftheazimuthis0．1。．Keywords：electroniccompass；magnet

7、icresistancesensor；inclinometer；set／resetcircuit0引言电子罗盘有着传统针式和平衡架式结构罗盘没有的许多优点，例如：抗冲击性、抗振动性、对杂散磁场效应的补偿、高精度、电子输出、可以集成到控制回路中与其他电子定位系统和导航系统的直接整合等。特别是近年来，由于微机械加工工艺日趋于成熟，工业化生产成本大幅度下降，使得三维磁传感器体积的进一步缩小，重量进一步减轻，成本和功耗也进一步降低，而稳定可靠性也得到进一步改善。这些优点使得三维磁传感器成为一种测量方位角的经济有效的电子仪器，在航

8、空航天、航海、浮标、水下定向、钻井设备、机器人定向、陆地天线、气象中的风向仪、地震监测等收稿日期：2010-04-22}基金项目：国家“863”计划资助项目(2006AA042340)传统领域有取代结构式罗盘的趋势。本文中的电子罗盘是基于Honeywell公司的HMCl043三轴磁阻传感器和VTI公司的SCAl00T