[发明专利]椭圆纵截距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，具体涉及一种椭圆纵截距法测定双轴磁传感器正交度的方法及装置。

背景技术

磁传感器广泛应用于导航定向、航空航天、地质勘探、地下金属管线探测等行业。正交度是影响磁传感器精度的重要参数。

目前最常使用的测量磁传感器正交度的方法是磁矢量投影法，该方法的原理较为简单——矢量投影的基本运算。例如待测定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By，则依据矢量的投影定理有：

Bcosα＝B_y    (1)

磁场B、磁传感器的输出By均由标准的仪器设备测定，由式(1)可求得磁传感器的夹角为：

α=arccosByB---(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，本发明提供一种椭圆纵截距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：一种椭圆纵截距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水平无磁转台上，转动水平转台采集磁传感器的数据；

2)数据拟合：对采集的数据进行二次曲线拟合，求得椭圆曲线的参数方程；

3)数据计算：根据椭圆参数求取椭圆的两个纵截距；代入公式计算磁传感器的正交度，公式为：

α=arcsin(TS)=arcsin(yM-yNyP-yQ)---(13)]]>

其中，T、S代表椭圆的特征参数中的特征线段的长度值，即纵截距，通过求得拟合椭圆上的四点P、Q、M、N的纵坐标y_P、y_Q、y_M、y_N即可求得正交角度α。

一种椭圆纵截距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，无磁水平转台一侧设有对准基准。

本发明提供的椭圆纵截距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，其中B代表外加磁场。

图2是不同相差对应的李萨如图形。