[发明专利]相位差法测定双轴磁传感器正交度的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁传感器技术领域，具体涉及一种相位差法测定双轴磁传感器正交度的方法及装置。

背景技术

磁量传感器的正交度是双轴或三轴磁传感器的重要指标，在高精度磁测量领域和高精度磁罗盘的应用场合，该指标尤为重要。目前常用的测试方法是磁矢量投影法：用磁场线圈向磁矢量传感器的一轴上施以恒定磁场，测量另一轴的输出，然后通过反三角函数运算，求出磁矢量传感器两轴之间的夹角，进而求出正交度误差。

磁矢量投影法如图1所示：欲测量双轴磁传感器x轴与y轴的夹角α，则在x轴方向上施加磁场B，测量y轴的输出记为V_y，则依据磁矢量的投影定理有：

s_y·Bcosα＝V_y    (1)

式(1)中，磁场B由磁场线圈给定，S_y为磁传感器的y轴灵敏度，V_y为磁传感器的y轴输出，由式(1)可求得磁矢量传感器的夹角为：

α=arccosVySy·B---(2)]]>

磁矢量投影法对设备的要求较高，需要精密的磁场产生设备-磁场线圈及配套的高精度恒流源，一套测试设备费用高达上百万元；同时，操作步骤复杂，需要完成磁传感器的轴与磁场线圈的轴对准操作，该操作为精密装配操作，耗时较长。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种相位差法测量双轴磁传感器的正交度的方法及设备，利用本发明进行测量时，不需要磁场线圈、恒定电流源等昂贵的检测设备；也不需要精密的机械装调过程，仅需一台水平转台即可完成磁传感器的正交度测量，可降低测量成本，提高测量效率。

本发明的目的是这样实现的：一种相位差法测定双轴磁传感器正交度的方法，包括以下步骤：

1)数据采集：将待测磁传感器放置在无磁转水平转台上，转动水平转台采集磁传感器的数据；

2)数据拟合：对采集的数据进行正弦曲线拟合求得磁传感器输出的正弦曲线方程；

3)数据计算：将正弦曲线的相位参数代入公式计算磁传感器的正交度。

所述的数据采集是将将待测磁传感器放置在无磁水平转台上，以不同的角度转动无磁水平转台，采集待测磁传感器在不同的转台示角下的x轴的输出电压和y轴的输出电压

步骤3)所述的公式为：

式(6)中，V_x、V_y代表不同的转台示角下的x轴和y轴的输出电压；A_x、A_y分别代表待测磁传感器x轴和y轴输出幅度；为待测磁传感器的x轴与转台零位刻线之间的夹角，分别为双轴磁传感器与磁场的夹角，待测磁传感器的正交度为：

一种相位差法测定双轴磁传感器正交度的装置，无磁水平转台安装在支撑轴上，在无磁水平转台上设有刻度，无磁水平转台一侧设有对准基准。

本发明提供的相位差法测定双轴磁传感器正交度的方法及装置，不需要磁场线圈、恒定电流源等昂贵的检测设备；也不需要精密的机械装调过程，仅需一台水平转台即可完成磁传感器的正交度测量。作为主要设备的仅有一水平无磁转台，将双轴磁传感器放置在转台即可测出双轴磁传感器正交度，使用简单，引入的参数少，测量误差源少，操作方便，使用灵活。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是磁矢量投影法的示意图，B为外加磁场。

图2是磁传感器的输出曲线。

图3是相位差法测定双轴磁传感器正交度的装置结构示意图。

具体实施方式

本发明提供相位差法测定双轴磁传感器正交度的装置的结构如图3所示：一种相位差法测定双轴磁传感器正交度的装置，无磁水平转台1安装在支撑轴2上，在无磁水平转台1上设有刻度3，无磁水平转台1一侧设有对准基准4。