一種弱磁方向傳感器的標定方法

2023-12-05 08:42:11

專利名稱：一種弱磁方向傳感器的標定方法
技術領域：
本發明涉及對弱磁方向傳感器的標定，特別涉及利用地磁場對方向敏感的弱 磁方向傳感器的標定。
背景技術：
弱磁方向傳感器因其方向敏感性而被廣泛用於方向定位和局域性探測，如車 輛識別、地震監測、運動導航、姿態顯示等。
弱磁方向傳感器在處於不同空間角度的時候會有不同的輸出，因而其標定內 容包括弱磁方向傳感器內部的輸出特性以及敏感方向與傳感器外部結構之間的 空間位置關係。
現有的弱磁方向傳感器標定一般使用無磁的方法，利用磁屏蔽房或者三維線 圈將環境磁場抵消，然後再產生一個大小及角度容易控制的磁場來對其進行標 定。這種方法對儀器條件要求苛刻，需要昂貴且體積大的磁屏蔽房和三維亥姆霍 茲線圈。
在專利CN 101393022A中，發明者在環境磁場存在的情況下利用弱磁方向傳 感器在特定位置的輸出值對其本身進行標定，不需要昂貴的磁屏蔽儀器和磁產生 儀器。然而，這種標定方法需要對弱磁方向傳感器的22個方位角輸出值進行測 量，過於複雜，且這22個位置中，有45度、135度、225度和315度的空間位 置出現，對於外形為長方體的弱磁方向傳感器而言，空間位置容易實現的是90 度整數倍的位置，而對其它位置的實現比較困難，並且帶入誤差較大，因而這種 標定方法所能達到的精度只能是3 5度，而對於現在測量精度已經達到0. 5度 的弱磁方向傳感器而言，顯然是不合適的。另外，這種標定方法基於弱磁方向傳 感器輸出特性為線性的假定，因而不能對弱磁方向傳感器的輸出特性進行標定。

發明內容
本發明目的是針對現有弱磁方向傳感器的標定方法所需的儀器龐大而且昂 貴的缺點，提出一種利用地磁場對弱磁方向傳感器進行標定的方法，該方法使用一個一維旋轉平臺，利用弱磁方向傳感器在不同空間方向的輸出值變化對弱磁方 向傳感器進行標定。
本發明為實現其目的所採取的技術方案 一種弱磁方向傳感器的標定方法， 通過地磁場對弱磁方向傳感器進行標定，其特徵在於該方法實現裝置包括一個臺 面水平的一維旋轉平臺， 一個裝弱磁方向傳感器的長方體，整個裝置無磁；通過 在一維旋轉平臺水平方向360度旋轉以及長方體塊90度整數倍翻轉的弱磁方向 傳感器空間位置變化所對應的傳感器輸出變化，確定弱磁方向傳感器敏感方向在 磁場與水平面組成的坐標系和長方體塊坐標系中的空間位置，確定弱磁方向傳感 器輸出特性。
所述一維旋轉平臺(1)在水平面內圍繞豎直方向旋轉，臺面有水平二維直 角坐標系XY;
所述長方體塊(2)是無磁的，長方體塊(2)也可為封裝後的完整弱磁方向 傳感器(3)本身，或者是作為標定的弱磁方向傳感器(3)的容器；
所述弱磁方向傳感器(3)輸出由地磁場在弱磁方向傳感器(3)敏感方向a 的投影決定，輸出量為電學量，弱磁方向傳感器(3)敏感方向矢量記為a， a 為單位矢量；
將長方體塊底邊緊靠水平坐標系兩條垂直軸X和Y,選定為初始位置，以X 軸為旋轉軸，以逆時針方向為正方向翻轉長方體塊O度，90度、180度、270度， 在這些位置上360度旋轉一維旋轉平臺，獲得弱磁方向傳感器輸出與一維旋轉平 臺旋轉角度之間的關係7 = &(^、 F = g2&)、 r = g3&)、 r = g4(^，相應的弱
磁方向傳感器輸出極小值對應的一維旋轉平臺轉角為W。、 ％。、 ％。、 ％。，初始
位置旋轉輸出極小值的位置^。後第一個中點值位置為Pn。
0角為a矢量初始位置時在水平面上的投影與長方體塊側面的夾角，y角為 a矢量初始位置時在包含X軸側面上的投影與長方體塊底面的夾角，^角為方向 矢量a與包含X軸的初始位置長方體側面的夾角，-角為方向矢量a與水平面的 夾角，y9為方向矢量a與地磁場B的夾角，a為地磁場B與水平面的夾角；
該方法流程如下利用伊,。、％。、 ％。、 ％。，確定0和^;
利用^和y，求出^和-; 禾U用0、伊,o和化，求出a;
利用a、仍0和#，獲得"和爐之間的函數關係；
利用/ 和^之間的函數關係以及r^g"^，獲得弱磁方向傳感器輸出特性。 利用上述弱磁方向傳感器輸出特性，利用弱磁方向傳感器輸出極小值對應的 一維旋轉平臺轉角A。、 ％。、 ％。、 ^。之間的角度差，確定弱磁方向傳感器敏感
方向在立方體各個面上投影的位置關係，0 = (%。-伊|)/2 ，
formula see original document page 6
利用上述磁方向傳感器敏感方向在立方體各個面上投影的位置關係，確定弱 磁方向傳感器方向矢量a與長方體各個面之間的夾角，
formula see original document page 6
利用上述弱磁方向傳感器輸出極值和中點值時的一維旋轉平臺轉角的差值 Pu-^。以及方向矢量a與水平面之間的夾角-，確定地磁場B的磁傾角"，
formula see original document page 6
利用上述地磁場B的磁傾角"和弱磁方向傳感器敏感方向a與水平面的夾 角- ，確定弱磁方向傳感器敏感方向矢量和地磁場S的夾角"與一維旋轉平臺旋
轉角度p的對應關係，"=cos-'[(cosorcos0cos(p —仍。)+ sinorsin^]。
利用上述弱磁方向傳感器敏感方向矢量a和地磁場S的夾角/ 的對應關係，
確定弱磁方向傳感器輸出K與"角之間的關係為formula see original document page 6
上述的標定方法，能夠標定各向異性磁阻傳感器、霍爾效應磁傳感器、磁通門磁傳感器等方向敏感且量程與地磁場相仿或者小於地磁場的磁傳感器。
本發明的有益效果用於弱磁方向傳感器的標定方法所需求的儀器只需要一 個可測旋轉角度的水平旋轉平臺，不需要磁屏蔽房和三維亥姆霍茲線圈，能夠利 用地磁場本身對弱磁方向傳感器進行標定。
用於弱磁方向傳感器的標定方法只需要在小範圍標定空間以內穩定且均勻 的磁場存在，因而可在有鐵磁物質幹擾的地方標定，不需要到野外無幹擾環境。
用於弱磁方向傳感器的標定方法只需要對弱磁方向傳感器進行旋轉和90度 整數倍的翻滾，因而對機械平臺的要求只需要水平度高，能在水平面內旋轉，而 不需要有非90度整數倍的傾斜角，對機械加工要求低。
用於弱磁方向傳感器的標定方法包括實驗操作部分和數據處理部分，實驗操 作只需要翻轉長方體塊四次和水平旋轉平臺四次，時間很短，因而對環境要求低。 用於弱磁方向傳感器的標定方法因地磁場在短時間內具有高度穩定性，用於
弱磁方向傳感器的標定方法精度決定於機械旋轉的精度，因而可以為精度達0. 5 度的弱磁方向傳感器進行標定。


圖1為弱磁方向傳感器標定流程圖。
圖2為弱磁方向傳感器標定裝置示意圖。
圖3為零位置時坐標系、地磁場、弱磁方向傳感器敏感方向矢量以及弱磁方 向傳感器方向矢量關係示意圖。
圖4為弱磁方向傳感器敏感方向矢量空間位置求解示意圖。 圖5為地磁場傾角求解示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明 圖l為弱磁方向傳感器標定流程圖。該方法步驟為
開始(步驟100);確定弱磁方向傳感器3初始位置(步驟IIO)，即將長方 體塊2置於一維旋轉平臺l之上，並確保其底面垂直的稜與XY軸平行；翻轉旋 轉長方體塊2，改變弱磁方向傳感器3空間位置關係(步驟120)，包括兩個部分，一方面以90度倍數以X軸為旋轉軸翻轉，另一方面水平旋轉平臺；獲得弱磁方 向傳感器3輸出極小值與中點值的位置(步驟130)，獲得每一個按X軸翻轉後 位置的弱磁方向傳感器3水平旋轉所得的輸出極小值與中點值所對應的一維旋 轉平臺1旋轉角度；獲得弱磁方向傳感器3敏感方向矢量a在水平面及側面投影 向量位置(步驟140);獲得方向矢量a的空間位置(步驟150)，即求出方向矢 量a與水平面及含X軸側面的夾角；獲得地磁傾角(步驟160)，即求出地磁場 與水平面夾角；獲得弱磁方向傳感器3輸出特性(步驟170)，即求出弱磁方向 傳感器3敏感方向矢量和傳感器輸出的函數關係；完成標定(步驟180)
圖2為弱磁方向傳感器標定裝置示意圖。
一維旋轉平臺1即可繞垂直軸360度水平旋轉的平臺，檯面上有二維直角坐 標系XY， 一維旋轉平臺1的旋轉角度可被精密轉角傳感器測得。弱磁方向傳感 器3裝於長方體塊2之中，如圖2(a)所示，其敏感方向矢量為a，為單位矢量，
弱磁方向傳感器3的輸出由外磁場在該方向矢量上的投影決定，即與COS;ff成正
比，其中/ 為弱磁方向傳感器3敏感方向矢量a與地磁場5的夾角，如圖2 (b) 所示，弱磁方向傳感器3輸出電學量。一維旋轉平臺1和長方體塊2都是無磁的。
圖3為零位置時坐標系、地磁場、弱磁方向傳感器敏感方向矢量以及弱磁方
向傳感器方向矢量關係示意圖。 三維直角坐標系e,(e^2，e0， 77,07,，^,73)，其中"e,,^^)為大地磁場坐標
系，A為萬有引力反方向，e^面為水平面，地磁場B處於e,&面內且與e,、 63皆
成鈍角；/;,(巧，/72,仏)坐標系中^為萬有引力反方向，與A相同，^、仏分別對
應於一維旋轉平臺1上的X和Y，該坐標系隨一維旋轉平臺1的旋轉而變化。零 位置是指矢量a、地磁場5處於同一個平面且夾角為鈍角的一維旋轉平臺1所處 的位置。
弱磁方向傳感器3敏感方向矢量為a，矢量a零位置在e,^,A,A)裡的表達 式為a^e,，e2，e3)(cos^,0,sin-)7 ， 0為矢量a與水平面夾角，零位置即a與外磁場5處於同一個平面的位置。地磁場B與水平面夾角為a，地磁場在e，(e,，^，^)中 的表達為(ei,e2,e3)(-5cosa,0，-5sinay ，在零位置，矢量a與長方體塊2含X軸 側面夾角為y， -與W皆為銳角。
圖4為弱磁方向傳感器敏感方向矢量空間位置求解示意圖。
確定初始位置(步驟iio)，旋轉一維旋轉平臺i，獲得初始位置的r =^^0，
找出兩個極值和兩個中點值，以逆時針方向為正方向，則極小值和極大值時矢量 a處於e,A面，即與地磁場5處於同一平面，極小值時a與e,、 ( 3皆成銳角，極
小值時a與e,、 A皆成鈍角，極小值時轉角記為^。，從極小值旋轉至極大值之
間的中點值的轉角記為伊 。
翻轉旋轉長方體塊2，改變弱磁方向傳感器3空間位置關係(步驟120)。以 X軸為旋轉軸，以逆時針方向為正方向翻轉長方體塊90度、180度、270度。
獲得弱磁方向傳感器3輸出極小值與中點值的位置(步驟130)，在上述位 置旋轉一維旋轉平臺1，獲得弱磁方向傳感器3輸出與旋轉角度之間的關係 廠=g2fe>)、 F = g3&) 、 K = g4W，相應的弱磁方向傳感器3輸出極小值記為％。、
獲得弱磁方向傳感器3敏感方向矢量a在水平面及側面投影向量位置(步驟 140)。 w。是矢量a在初始位置與地磁場B處於同一平面時的一維旋轉平臺1轉
角，即長方體塊2的零位置，而^。是長方體塊2以X軸為旋轉軸翻轉180度後 所獲得的極小值點的 一 維旋轉平臺1轉角。初始位置w。時 a二(^，e2，e3)(cos-，0，sin(^ ，此時長方體±央2的側面與/7,仏面平行，因此a與77&面 夾角為^，以X軸為旋轉軸翻轉 180 度以後 a二Ope2,e3)(cos0cos2^，cos^sin2^,-sin^"，其中0為7,和a在水平面投影之間的 夾角。將一維旋轉平臺1水平旋轉到^。時，a再次與地磁場處於同一平面，且坐 標變 為 0^2,e3)(cos-,0,-sin-)7 ， 也 就 是 說將 (e,，e2,e3)(cos^cos2e，cos0sin20,-sinW水平旋轉角度(伊3。-^0)後變為 (e,， ^)(cosA0,-sin〃， 按照坐標轉換公式可知
廣cos(p3。 - sin(p30 - 0
-sin(>3。-p10) cos(p3。i0) 0 0 0 1
丫 COS- 、
0=cos ^ sin
八—sin(、—sin- 乂
從而得到
0 =(爐3。-^))/2 。 0角同時也為a矢量初始位置時在水平面上的投影與長方體塊 2側面的夾角-90° S^^卯G。
依據上述方法，對比以X軸翻轉軸的90度和270度旋轉所得到的％。和伊4。可 以獲得^ =(化。-%Q)/2 ，其中/角為a矢量初始位置時在;/,;73面上的投影與長方 體塊2底面的夾角，-90QS;^90Q。
獲得方向矢量a的空間位置(步驟150)。 ^角為角度v在水平面即初始位置 方塊底面的投影，7角為-角在初始位置時；7&面上的投影，因而
tan^ = tan;rcos0
—tan—'[
tan
gjg =伊40
COS
伊30 一A
2
tan ^ = tan 0cos;r
，y — tan一 [
tan
伊30 —爐10
cos
從 而
<^20 一 ^40
2
圖5為地磁場傾角求解示意圖。
獲得地磁傾角(步驟160)。弱磁方向傳感器3在初始位置旋轉過程中的最 大值逆時針方向第一個中點值一維旋轉平臺1角度為& ,此時矢量a與地磁場B
的夾角為90度。此時矢量a是在坐標系e，(ei,e2,e3)中的坐標為
Ope2,e3)(cos^，0，sin^)7 旋轉伊n—仍。獲得，所以表達式為
(e,，e2,e3)(cos^cos(9,cos0sin(9，sin(^ ， 而地磁場B在e,^,^,^)中的表達為
(e,，e2，e3)(-5cosa,0，—Ssinaf ，則二者的點乘結果為零，即cos^cos(Pu -^ 10)cosor + sin^sina = 0 ，艮卩or = tan
-i
cos-cos(伊n sin-
,因a為
銳角，可唯一確定，即確定了地磁場S的磁傾角。
初始位置水平旋轉平臺，獲得^=^^)，其中伊為一維旋轉平臺1旋轉角
度。而矢量 a 在坐標系中的表達式為
(7i ， 72, "3 )(cos 0 cos cos ^ sin 0,sin ，而坐*示系7,, 72,73)在坐豐示系, e2, e3)
中的表達式為071,72,仏)=(e,^2,e3)
sin(p-p10) cos(p_A0) 0 0 0 1
，因而矢量a
表達式為(e,，e2,e3)(cos ^ cos(伊 一 伊10),cos ^ sin( p —爐10), sin 。
獲得弱磁方向傳感器3輸出特性(步驟170)。弱磁方向傳感器3敏感方向
矢
a 與地磁場S的夾角為p
因COSyg =
"IB
則
"=cos-'[(cosacos^cos(伊-仍o) + sinasin^，從而能夠獲得弱磁方向傳感器3輸
出r與夾角y 之間的關係F = g,&) = g,
cos
cos yff _ sin or sin ^
=，)
COS" COS 0
完成標定(步驟180)。確定了弱磁方向傳感器3敏感方向矢量a與長方體 塊2的各面之間的夾角-與^、 a在坐標系e，(e,， A)中的表達式以及傳感器輸
出K與角;0之間的關係F = ，即完成了弱磁方向傳感器3的標定。
實施例
三維電子羅盤的標定,三維電子羅盤利用地磁場的三維分量確定物體所處的 方位，廣泛用於導航系統。
標定內容為電子羅盤在任一位置與外磁場方向角及傾角。電子羅盤外形為長 方體塊，其三個單維弱磁方向傳感器敏感方向矢量為a, b， c，分別與坐標系
仏(巧,72，73)中的M， 72， 73成銳角；a， b， c構成三維空間坐標系(a， b， c);
電子羅盤自身三條不平行的稜構成坐標系77',(77,，7'2,7'3)，其在水平時與坐標系T7，(",，77"仏)重合；電子羅盤在空間的任意方位可以看成是電子羅盤在零位置起
始先後繞仏軸、仏軸、/;,軸旋轉伊、伊、—角獲得，此時p角為電子羅盤與地
磁場B的水平夾角，p角為電子羅盤的俯仰角，—角為電子羅盤的翻滾角。
依據上述方法，可以獲得電子羅盤的三個單維弱磁方向傳感器方向矢量a， b， c 在坐標系wO;,,""^)中的表達式為
formula see original document page 12
a在水平面投影與;/,的夾角，^為矢量a與水平面夾角；A角為矢量a在水平面
投影與^的夾角，,為矢量a與水平面夾角；"角為矢量b在水平面投影與w的
夾角，,'為矢量c與水平面夾角。在初始位置旋轉長方體塊的時候，與a， b， c
對應的弱磁方向傳感器極大值時的一維旋轉平臺轉角分別為仍。、p'H)、 —u);以 X軸為旋轉軸，以逆時針方向為正方向翻轉長方體塊90度、180度、270度，獲 得與a， b， c對應的弱磁方向傳感器極大值的一維轉角傳感器轉角記為、 p2。、
P 21,; Ao 、 p 30 、 P ; P40、 P 4 、4 。
上述表達為初始位置(a， b， c)在水平面上即圍繞仏軸旋轉^角時在坐標 系W，07,，W，仏)中的表達式，在實際操作中為三維旋轉，還應該添加上圍繞;/2軸 旋轉的角度^和繞^軸旋轉的角度—'，因而構建坐標系7',07'i,72,7'3)，該坐標
係為坐標系7，(仏,仏,73)圍繞仏軸旋轉角度伊再繞巧軸旋轉伊'的角度後所得坐 標系，二者關係為(7W2，73) = (^72,73)
0 0 0
0 cosp -sinp 、0 sin— cos—
、廣'
乂、
cos" 0 —sin —
0 1 0 sin伊"0 cos—
坐標系7,(7, ，72,^3)在坐標系e,^,^,^)中的表達式為
07"72,"3) = (ei，e2，e3)
cosO-p10) -sinO,) 0' sinO-Wo) cosO-^o) 0 0 0 1
，因而坐標系77',(71，72,7'3)
在坐標系e,(e,， e;)中表達式為
(T7i,;7'2 , 77 3Xe,，e2,e3)
cosOio) —sinO —0、「1 0
sin((pi。)cos(^io) 0 0 0 1
0
、,
0 cosp —sin^) 人0 sin—cos—人sin"' 0 cosp
cosp0 —sin" 0 1 0
三維弱磁方向傳感器敏感方向矢量組(a， b， c)與坐標系;7，(;7,,77'2,;7'3)之 間的關係為確定關係，無論如何旋轉都不會改變，因而
(a， b， c) =(7/1,772,773)
cos^cosP cos- cosP COS- COS0 cos-sin0 cos^ sin0cos^ sinP sin^ sin- sin-
(a， b， c) =(6^2,63) X
V
cosO-p10) - sin(>-0 sin(伊io) cos(9 i。) 0 0 0 1
1
0
，從而
0
乂乂
0 cos 9 _ sin p 0 sin pcos p
X
cosp 0 _sinp
0 1 0 sinp 0 cosp
八
cos^cosP COS- COS0 COS0 COS0 cos^sinP cos* sin夕 cos^ sin0 sin- sin, sin—'
依據上述方法，可知與a， b， c對應的三維磁傳感器響應曲線分別為 「 = F'=/2(y9), f=/3(/ ')，其中等式坐標為傳感器輸出電學量，自變
量為外磁場5與a， b， c三個方向矢量的夾角，則
當長方體塊在空間旋轉某個角度後，三維弱磁方向傳感器的輸出為Fi，^，K，則可求出外磁場萬與三個坐標軸的夾角分別為
formula see original document page 14因而外磁場S在(a， b， c)坐標系中 的表達式為(a， b， c) (cos^，cos/ 2，cosAf，在坐標系e,0^2，e3)中的表達式 為
formula see original document page 14
可記為(…^，eX,^,^)7 ，而在坐標系e,(q,&，^)中，外磁場S的表達式為
formula see original document page 14，可聯立方程
formula see original document page 14
，從而能夠解出p、
P、 P'，即電子羅盤與地磁場B的水平夾角為^，與水平面夾角p，翻滾角^'。
權利要求
1.一種弱磁方向傳感器的標定方法，通過地磁場對弱磁方向傳感器(3)進行標定，其特徵在於該方法實現裝置包括一個臺面水平的一維旋轉平臺，一個裝弱磁方向傳感器的長方體，整個裝置無磁；通過在一維旋轉平臺水平方向360度旋轉以及長方體塊90度整數倍翻轉的弱磁方向傳感器空間位置變化所對應的傳感器輸出變化，確定弱磁方向傳感器敏感方向在磁場與水平面組成的坐標系和長方體塊坐標系中的空間位置，確定弱磁方向傳感器輸出特性。
2. 根據權利要求1所述的弱磁方向傳感器標定方法，其特徵在於所述一維 旋轉平臺(1)在水平面內圍繞豎直方向旋轉，臺面有水平二維直角坐標系XY;所述長方體塊(2)是無磁的，長方體塊(2)也可為封裝後的完整弱磁方向 傳感器(3)本身，或者是作為標定的弱磁方向傳感器(3)的容器；所述弱磁方向傳感器(3)輸出由地磁場在弱磁方向傳感器(3)敏感方向a 的投影決定，輸出量為電學量，弱磁方向傳感器(3)敏感方向矢量記為a， a 為單位矢量；將長方體塊(2)底邊緊靠水平坐標系兩條垂直軸X和Y，選定為初始位置， 以X軸為旋轉軸，以逆時針方向為正方向翻轉長方體塊(2) 0度，90度、180 度、270度，在這些位置上360度旋轉一維旋轉平臺(1)，獲得弱磁方向傳感器(3)輸出與一維旋轉平臺(1)旋轉角度之間的關係r-g,^0、 r = g2(^)、K = g3(^、 K = g4fe>)，相應的弱磁方向傳感器(3)輸出極小值對應的一維旋轉平臺(1)轉角為仍。、％。、 a。、 ％。，初始位置旋轉輸出極小值的位置w。後第一個中點值位置為&;^角為a矢量初始位置時在水平面上的投影與長方體塊(2) X軸夾角，y角為a矢量初始位置時在長方體塊含X軸側面上的投影X軸夾角，y角為初始位置方向矢量a與長方體塊含X軸側面的夾角，-角為方向矢量a與水平面的夾角，-為方向矢量a與地磁場S的夾角，《為地磁場S與水平面的夾角； 該方法流程如下利用Wo、 p2、 A。、外q，確定e和"利用^和/，求出^和-;禾廿用-、仍o和伊u，求出"；利用cr、 A。和-，獲得;9和p之間的函數關係；利用/ 和爐之間的函數關係以及r^g,fe))，獲得弱磁方向傳感器(3)輸出 特性。
3. 根據權利要求2所述的弱磁方向傳感器標定方法，其特徵是所述的 0 = (%0一伊10)/2， ^ =(化0—%0)/2， 一900 ^0^900， 一900《y《900 。
4. 根據權利要求2所述的弱磁方向傳感器標定方法，其特徵是所述的- = tan_1[tan^20 — ^40COS乂^30 — PlO,y = tan一1[tancos^20 一 ^403
5.根據權利要求2所述的弱磁方向傳感器標定方法，其特徵是所述的地磁場S的磁傾角a， "-tan一1cos^cos(Pu 110) sin^
6. 根據權利要求2所述的弱磁方向傳感器標定方法，其特徵是所述的弱 磁方向傳感器敏感方向矢量 a 和地磁場B的夾角= cos—'[(cosorcos0cos(伊一Wo) + sinasin^]。
7. 根據權利要求2所述的一種弱磁傳方向感器標定方法，其特徵是所述的弱磁方向傳感器輸出K與y9角之間的關係為K = ，) = g,COScos" —sin a sin ^+ W。cosa COS0
8.根據權利要求1-7任一項所述的弱磁方向傳感器標定方法，其特徵是上述的弱磁方向傳感器標定方法，能夠標定各向異性磁阻傳感器、霍爾效應磁傳 感器、磁通門磁傳感器等方向敏感且量程與地磁場相仿或者小於地磁場的磁傳感 器。
全文摘要
本發明公開了一種弱磁方向傳感器的標定方法，特別是磁場響應值相當於或者小於地磁場的弱磁方向傳感器標定方法。該方法實現裝置包括一個臺面水平的一維旋轉平臺，一個裝弱磁方向傳感器的長方體，整個裝置無磁。通過在一維旋轉平臺水平方向360度旋轉以及長方體塊90度整數倍翻轉的弱磁方向傳感器空間位置變化所對應的傳感器輸出變化，確定弱磁方向傳感器敏感方向在磁場與水平面組成的坐標系和長方體塊坐標系中的空間位置，確定弱磁方向傳感器輸出特性。該方法不需要現有弱磁傳感器標定使用的磁屏蔽房和亥姆霍茲線圈，在簡單設備情況下實現對弱磁方向傳感器的高精度標定。
文檔編號G01P21/00GK101587132SQ200910117170
公開日2009年11月25日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者朱榮華, 林新華, 陳池來, 高理升 申請人:中國科學院合肥物質科學研究院