專(zhuān)利名稱(chēng)：相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的方法及裝置。
背景技術(shù)：
磁量傳感器的正交度是雙軸或三軸磁傳感器的重要指標(biāo)，在高精度磁測(cè)量領(lǐng)域和高精度磁羅盤(pán)的應(yīng)用場(chǎng)合，該指標(biāo)尤為重要。目前常用的測(cè)試方法是磁矢量投影法用磁場(chǎng)線(xiàn)圈向磁矢量傳感器的一軸上施以恒定磁場(chǎng)，測(cè)量另一軸的輸出，然后通過(guò)反三角函數(shù)運(yùn)算，求出磁矢量傳感器兩軸之間的夾角，進(jìn)而求出正交度誤差。磁矢量投影法如

圖1所示欲測(cè)量雙軸磁傳感器X軸與y軸的夾角α，則在χ軸方向上施加磁場(chǎng)B，測(cè)量y軸的輸出記為Vy，則依據(jù)磁矢量的投影定理有sy · Bcos α = Vy (1)式(1)中，磁場(chǎng)B由磁場(chǎng)線(xiàn)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
Vya = arccos—
S>*B (2)磁矢量投影法對(duì)設(shè)備的要求較高，需要精密的磁場(chǎng)產(chǎn)生設(shè)備-磁場(chǎng)線(xiàn)圈及配套的高精度恒流源，一套測(cè)試設(shè)備費(fèi)用高達(dá)上百萬(wàn)元；同時(shí)，操作步驟復(fù)雜，需要完成磁傳感器的軸與磁場(chǎng)線(xiàn)圈的軸對(duì)準(zhǔn)操作，該操作為精密裝配操作，耗時(shí)較長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種相位差法測(cè)量雙軸磁傳感器的正交度的方法及設(shè)備，利用本發(fā)明進(jìn)行測(cè)量時(shí)，不需要磁場(chǎng)線(xiàn)圈、恒定電流源等昂貴的檢測(cè)設(shè)備；也不需要精密的機(jī)械裝調(diào)過(guò)程，僅需一臺(tái)水平轉(zhuǎn)臺(tái)即可完成磁傳感器的正交度測(cè)量，可降低測(cè)量成本，提高測(cè)量效率。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的方法，包括以下步驟1)數(shù)據(jù)采集將待測(cè)磁傳感器放置在無(wú)磁轉(zhuǎn)水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)水平轉(zhuǎn)臺(tái)采集磁傳感器的數(shù)據(jù)；2)數(shù)據(jù)擬合對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行正弦曲線(xiàn)擬合求得磁傳感器輸出的正弦曲線(xiàn)方程；3)數(shù)據(jù)計(jì)算將正弦曲線(xiàn)的相位參數(shù)代入公式計(jì)算磁傳感器的正交度。所述的數(shù)據(jù)采集是將將待測(cè)磁傳感器放置在無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，以不同的角度轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)，采集待測(cè)磁傳感器在不同的轉(zhuǎn)臺(tái)示角下的X軸的輸出電壓 Kr K2、& 和y軸的輸出電壓&、、、步驟3)所述的公式為
權(quán)利要求
1.一種相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的方法，其特征在于包括以下步驟1)數(shù)據(jù)采集將待測(cè)磁傳感器放置在無(wú)磁轉(zhuǎn)水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)水平轉(zhuǎn)臺(tái)采集磁傳感器的數(shù)據(jù)；2)數(shù)據(jù)擬合對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行正弦曲線(xiàn)擬合求得磁傳感器輸出的正弦曲線(xiàn)方程；3)數(shù)據(jù)計(jì)算將正弦曲線(xiàn)的相位參數(shù)代入公式計(jì)算磁傳感器的正交度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集是將將待測(cè)磁傳感器放置在無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，以不同的角度轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)，采集待測(cè)磁傳感器在不同的轉(zhuǎn)臺(tái)示角下的χ軸的輸出電壓&、K2、和y軸的輸出電壓&、、、&...,。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的方法，其特征在于所述的公式為νχ=Αχοο^(φχ + φ0) + Χ0Vy= AyCo^y+φ0) +Y0⑷式(6)中，Vx、Vy代表不同的轉(zhuǎn)臺(tái)示角下的χ軸和y軸的輸出電壓；Ax、Ay分別代表待測(cè)磁傳感器χ軸和y軸輸出幅度；外為待測(cè)磁傳感器的χ軸與轉(zhuǎn)臺(tái)零位刻線(xiàn)之間的夾角， 隊(duì)、%分別為雙軸磁傳感器與磁場(chǎng)的夾角，待測(cè)磁傳感器的正交度為-.aH。
4.一種相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的裝置，其特征在于無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)(1)安裝在支撐軸( 上，在無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上設(shè)有刻度(3)，無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)(1) 一側(cè)設(shè)有對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)⑷。
全文摘要
一種相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的方法及裝置，測(cè)量裝置中無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在支撐軸上，在無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有刻度，無(wú)磁水平轉(zhuǎn)臺(tái)一側(cè)設(shè)有對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)。本發(fā)明提供的相位差法測(cè)定雙軸磁傳感器正交度的裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要部件為一個(gè)水平無(wú)磁轉(zhuǎn)臺(tái)，將雙軸磁傳感器放置在轉(zhuǎn)臺(tái)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)擬合和數(shù)據(jù)計(jì)算即可測(cè)出雙軸磁傳感器正交度，使用簡(jiǎn)單，引入的參數(shù)少，測(cè)量誤差源少，操作方便，使用靈活。
文檔編號(hào)G01D18/00GK102445230SQ20121000630
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2012年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月8日
發(fā)明者佘以軍, 李偉, 蔡傳真, 龔天平 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一○研究所