[發明專利]相位差法測定雙軸磁傳感器正交度的方法及裝置無效
申請號: | 201210006307.3 | 申請日: | 2012-01-08 |
公開(公告)號: | CN102445230A | 公開(公告)日: | 2012-05-09 |
發明(設計)人: | 李偉;佘以軍;龔天平;蔡傳真 | 申請(專利權)人: | 中國船舶重工集團公司第七一○研究所 |
主分類號: | G01D18/00 | 分類號: | G01D18/00 |
代理公司: | 宜昌市三峽專利事務所 42103 | 代理人: | 成鋼 |
地址: | 443003 *** | 國省代碼: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索關鍵詞: | 相位差 測定 雙軸磁 傳感器 正交 方法 裝置 | ||
技術領域
本發明涉及磁傳感器技術領域,具體涉及一種相位差法測定雙軸磁傳感器正交度的方法及裝置。
背景技術
磁量傳感器的正交度是雙軸或三軸磁傳感器的重要指標,在高精度磁測量領域和高精度磁羅盤的應用場合,該指標尤為重要。目前常用的測試方法是磁矢量投影法:用磁場線圈向磁矢量傳感器的一軸上施以恒定磁場,測量另一軸的輸出,然后通過反三角函數運算,求出磁矢量傳感器兩軸之間的夾角,進而求出正交度誤差。
磁矢量投影法如圖1所示:欲測量雙軸磁傳感器x軸與y軸的夾角α,則在x軸方向上施加磁場B,測量y軸的輸出記為Vy,則依據磁矢量的投影定理有:
sy·Bcosα=Vy????(1)
式(1)中,磁場B由磁場線圈給定,Sy為磁傳感器的y軸靈敏度,Vy為磁傳感器的y軸輸出,由式(1)可求得磁矢量傳感器的夾角為:
磁矢量投影法對設備的要求較高,需要精密的磁場產生設備-磁場線圈及配套的高精度恒流源,一套測試設備費用高達上百萬元;同時,操作步驟復雜,需要完成磁傳感器的軸與磁場線圈的軸對準操作,該操作為精密裝配操作,耗時較長。
發明內容
針對現有技術中存在的問題,本發明提供一種相位差法測量雙軸磁傳感器的正交度的方法及設備,利用本發明進行測量時,不需要磁場線圈、恒定電流源等昂貴的檢測設備;也不需要精密的機械裝調過程,僅需一臺水平轉臺即可完成磁傳感器的正交度測量,可降低測量成本,提高測量效率。
本發明的目的是這樣實現的:一種相位差法測定雙軸磁傳感器正交度的方法,包括以下步驟:
1)數據采集:將待測磁傳感器放置在無磁轉水平轉臺上,轉動水平轉臺采集磁傳感器的數據;
2)數據擬合:對采集的數據進行正弦曲線擬合求得磁傳感器輸出的正弦曲線方程;
3)數據計算:將正弦曲線的相位參數代入公式計算磁傳感器的正交度。
所述的數據采集是將將待測磁傳感器放置在無磁水平轉臺上,以不同的角度轉動無磁水平轉臺,采集待測磁傳感器在不同的轉臺示角下的x軸的輸出電壓和y軸的輸出電壓
步驟3)所述的公式為:
式(6)中,Vx、Vy代表不同的轉臺示角下的x軸和y軸的輸出電壓;Ax、Ay分別代表待測磁傳感器x軸和y軸輸出幅度;為待測磁傳感器的x軸與轉臺零位刻線之間的夾角,分別為雙軸磁傳感器與磁場的夾角,待測磁傳感器的正交度為:
一種相位差法測定雙軸磁傳感器正交度的裝置,無磁水平轉臺安裝在支撐軸上,在無磁水平轉臺上設有刻度,無磁水平轉臺一側設有對準基準。
本發明提供的相位差法測定雙軸磁傳感器正交度的方法及裝置,不需要磁場線圈、恒定電流源等昂貴的檢測設備;也不需要精密的機械裝調過程,僅需一臺水平轉臺即可完成磁傳感器的正交度測量。作為主要設備的僅有一水平無磁轉臺,將雙軸磁傳感器放置在轉臺即可測出雙軸磁傳感器正交度,使用簡單,引入的參數少,測量誤差源少,操作方便,使用靈活。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是磁矢量投影法的示意圖,B為外加磁場。
圖2是磁傳感器的輸出曲線。
圖3是相位差法測定雙軸磁傳感器正交度的裝置結構示意圖。
具體實施方式
本發明提供相位差法測定雙軸磁傳感器正交度的裝置的結構如圖3所示:一種相位差法測定雙軸磁傳感器正交度的裝置,無磁水平轉臺1安裝在支撐軸2上,在無磁水平轉臺1上設有刻度3,無磁水平轉臺1一側設有對準基準4。
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