Компенсация с помощью двойного магнитного датчика для электронного производителя Compass

Основные положенияИзделие: Компенсатор колебаний электронного компаса с двумя магнитными датчикамиФункции:• Компенсирует помехи, вызванные переменным магнитным полем.• Использует два магнитных датчика для простой и экономичной калибровки.Преимущества:• Высокая отказоустойчивость и низкие затраты на сбор данных• Подходит для платформ с ограниченным пространством и бюджетом.• Обеспечивает повышенную точность определения курса в динамических условиях.Электронный компас может значительно уменьшить влияние окружающего магнитного поля за счет калибровки и точно показывать азимутальный угол, но он не способен изменить влияние магнитного поля. При использовании электронного компаса следует по возможности избегать контакта с железом и магнитными веществами. Однако некоторые платформы электронных компасов имеют переменное магнитное поле, возникающее внутри платформы и перемещающееся вместе с цифровым компасом. Этот тип источника помех характеризуется фиксированным относительным положением и изменяющимся магнитным полем. В настоящее время существует три распространенных технических подхода: ① временное прекращение изменения магнитного поля или использование материалов для магнитной защиты для изоляции помех; ② поиск нового способа использования двойных систем GPS, AHRS и других для индикации угла азимута с целью предотвращения помех от переменного магнитного поля; ③ измерение влияния источника помех от переменного магнитного поля на окружающее магнитное поле, после чего азимут цифрового компаса компенсируется в соответствии с изменением магнитного поля. В некоторых случаях экранирование от помех переменного магнитного поля невозможно, а из-за ограничений погрузочной платформы невозможно использовать двойные системы GPS и AHRS, которые являются дорогостоящими, тяжелыми и требуют большого пространства. В этом случае третий технический подход становится единственным жизнеспособным решением. 1. Переменное магнитное поле нарушает важные законы. Магнитная сталь и цифровой компас закреплены в соответствующих положениях испытательного инструмента, а для тестирования выбраны соответственно магнитопроводящий датчик и датчик Холла с большим диапазоном. Магнитный датчик размещается в разных положениях на инструменте, и показания электронного компаса и магнитного датчика без магнитной стали и при различном положении магнитной стали записываются соответственно при разных ориентациях инструмента для сопоставления и сравнения. Предполагается, что Gмагнитная стальИзменение показаний магнитного датчика по определенной оси, вызванное изменением положения магнитной стали, то есть разница между показаниями магнитного датчика при наличии магнитной стали и показаниями магнитной стали при ее отсутствии, отражает влияние магнитной стали на магнитное поле в месте расположения магнитного датчика. В результате многочисленных экспериментов и обобщений было установлено, что в определенной области, когда магнитный датчик расположен вдоль виртуальной линии магнитного поля, образованной магнитной сталью, действуют следующие важные закономерности: (1) Гмагнитная стальБыстро уменьшается с увеличением расстояния. Например, на расстоянии 1 см от магнитной стали Gмагнитная стальПогрешность составляет примерно ±200000, на расстоянии 10 см — ±1500, на расстоянии 20 см — ±200, на расстоянии 30 см — ±65, на расстоянии 40 см — ±30. Магнитные показания в месте проведения испытаний были немного меньше ±300. (2) Когда испытательный инструмент направлен в разные стороны, Gмагнитная стальявляется фиксированным значением. На рисунке 1 показано правило изменения G.магнитная стальНа расстоянии 10 см от магнитной стали горизонтальная ось показывает ориентацию магнитной стали марки N, которая разделена на 8 направлений. Видно, что четыре направления кривой в основном совпадают. Две другие оси магнитного датчика также полностью соответствуют этому закону.2. Компенсация с помощью двух магнитных датчиков. В соответствии с вышеуказанными тремя правилами, без учета влияния других частей платформы, предлагается метод тестирования и компенсации на основе двойных магнитных датчиков, который позволяет эффективно измерять влияние изменения положения магнитной стали на магнитное поле в месте расположения цифрового компаса. Разместите магнитный датчик A под номером B рядом с магнитометром цифрового компаса (можно также использовать показания трехосевого магнитного датчика электронного компаса, то есть цифровой компас будет использоваться в качестве магнитного датчика A-B), а другой магнитный датчик A разместите в соответствии с вышеуказанным соотношением и легко установите на платформе, расположив магнитные датчики A и B и три оси цифрового компаса в одном направлении. Предположим, что выходной сигнал по одной из осей магнитного датчика в эксперименте равен Г = Гземля+Gмагнитная сталь+ Гпомехи Gземляи Гпомехиявляются, соответственно, геомагнитными компонентами и компонентами помех окружающей среды на этой оси. Благодаря малому расстоянию между двумя магнитными датчиками, в случае отсутствия сильных внешних магнитных помех можно получить: Gпомеха А≈Gпомеха B，Gземля А=Gземля B Где, Г.Aи ГBПоказания магнитных датчиков A и B соответствуют показаниям одной и той же оси. При фиксированном положении магнитных датчиков A и B отношение k величины их изменения может быть получено при постоянном значении. Следовательно, составляющая влияния, вызванная изменением положения магнитной стали на магнитном датчике B, то есть на электронном компасе, может быть легко получена по приведенной выше формуле. Приведенные выше экспериментальные результаты и рассуждения предлагают новый подход, использующий два небольших и недорогих магнитных датчика для необычайно простого расчета изменений магнитного поля вблизи цифрового компаса, вызванных изменением положения магнитной стали. Затем остается лишь изучить взаимосвязь между этим изменением и азимутальным смещением цифрового компаса. Нет необходимости рассчитывать положение магнитной стали в соответствии с изменением магнитного поля вблизи нее, а также изучать сложную зависимость между положением магнитной стали и азимутальным смещением цифрового компаса при различных углах азимута, тангажа и крена платформы, что значительно упрощает процесс вычислений. Объём работы по сбору данных значительно сокращается. Краткое содержание В данной статье предложен метод калибровки и компенсации двойного магнитного датчика, основанный на пропорциональной зависимости от конкретного положения, для источника помех в виде постоянного переменного магнитного поля. Этот метод обладает множеством преимуществ, таких как простота сбора данных, низкая стоимость, удобство использования и высокая отказоустойчивость. Он предлагает новую идею для калибровки и компенсации источников помех в виде переменного поля. Что касается цифровых компасов, в настоящее время существует широкий ассортимент, например, цифровой компас с полным 3D-выходом C90-A, высокоточный электронный компас C90-B и недорогой электронный компас C90-C.C90-AЭлектронный компас, датчик магнитолюминесцентного компаса, низкая стоимость.C90-BАлгоритм жесткой/мягкой магнитной калибровки. Герметичный электронный компас со встроенным 3-осевым магнитометром.C90-CЭлектронный компас с полным цифровым выводом 3D-сигнала для тепловизионного бинокля, одноканальная плата.