电子罗盘 - 电子罗盘

积小、重量轻、精度高、可靠性强、响应速度快等优点, 是未来电子罗盘的发展方向。我们的设计基于现状,本文我们采用磁阻传感器来设计电子磁罗盘。设计电子磁罗盘的基本思路:首先考虑到三轴磁阻传感器和加速度计的一些特性,我们采用 HMC5883L 三轴磁阻传感器进行地球磁场矢量测量, 加速度计 ADXl202 敏感地球重力场中测量载体的姿态,然后通过姿态坐标变换将磁阻传感器沿载体坐标的测量信号变换到地平坐标系。其次我们将磁阻传感器的输出电压信号进行放大,之后送到 A/D 转换器进行模数转换。在微处理器中进行实时姿态计算、坐标变换,系统误差补偿, 得到载体的姿态参数,将它们通过串口在上位机实时输出。最后在微处理器中进行实时姿态计算、坐标变换, 系统误差补偿,得到载体的姿态参数,将它们通过串口在上位机实时输出。三维磁阻传感器双轴加速计 A/D 转换器复位电路信号调理电路 MCU 上位机 HxHyHzGxGy电子磁罗盘结构示意图 RS22 电子磁罗盘基本原理地球的磁场强度为0.5 —0.6gauss ,无论何地, 无论何地, 磁场的水平分量永远指向磁北磁场的水平分量永远指向磁北, 这是所有电子罗这是所有电子罗盘的制作基础盘的制作基础。传统的导航定位,通过以下三个姿态参数:航向角(α) ,俯仰角(β) ,横滚角(γ) 。将磁阻传感器的三个敏感轴沿载体的三个坐标轴安装,分别测量地磁场磁感强度 H 在载体坐标系三个坐标上的投影分量(Hx,HY,Hz) 。在地平坐标系中,磁阻传感器的三轴输出为(H R-X, H R-Y, H R-Z),如下图示所示。其中α为航向角;β为俯仰角;γ为横滚角 xYZ H XH YH Zα磁北βγ H R-X =H X cos β+H Y sin β sin γ-H Z sin β cos γ; H R-Y =H X cos γ+H Z sin β;