[发明专利]一种磁力计标定方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁力计标定领域，尤其涉及一种磁力计标定方法及装置。

背景技术

磁力计主要用于测量惯性系统的线磁力，按照工作原理可以分为压阻式、电容式、谐振式、伺服式以及隧道式。工作原理不同，以及加工进度的难易使得具体性能有很大差异，其中，伺服式和隧道式测量精度和信噪比好于其他方式，但是，电容式磁力计是使用最为广泛的磁力计。在使用过程中，磁力计实际输出信号包含多种误差分量，不仅有耦合性误差，也有随机性误差，如图1所示，由于各种磁场干扰的存在，整个磁力计输出都发生扭曲，MEMS磁力计测量出来的磁场，呈现一个椭球的形状。

发明内容

本发明提供一种磁力计标定方法及装置，解决现有技术中振动数据采集存在非连续性，导致重要信息丢失的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种磁力计标定方法，包括：

获取磁力计的测量的地磁场数据；

将所述地磁场数据做滤波处理；

对滤波处理后的地磁场数据进行温度补偿；

采用约束条件下的最小二乘法对温度补偿后的地磁数据进行椭圆拟合，求出椭圆系数；

根据椭圆系数计算标定系数，通过标定系数进行误差校正，以获得补偿后的真实地磁强度。

一种磁力计标定装置，包括：

获取模块，用于获取磁力计的测量的地磁场数据；

滤波模块，用于将所述地磁场数据做滤波处理；

温度补偿模块，用于对滤波处理后的地磁场数据进行温度补偿；

系数拟合模块，用于采用约束条件下的最小二乘法对温度补偿后的地磁数据进行椭圆拟合，求出椭圆系数；

标定模块，用于根据椭圆系数计算标定系数，通过标定系数进行误差校正，以获得补偿后的真实地磁强度。

本发明提供一种磁力计标定方法及装置，通过获取磁力计的测量的地磁场数据；将所述地磁场数据做滤波处理；对滤波处理后的地磁场数据进行温度补偿；采用约束条件下的最小二乘法对温度补偿后的地磁数据进行椭圆拟合，求出椭圆系数；根据椭圆系数计算标定系数，通过标定系数进行误差校正，以获得补偿后的真实地磁强度。本发明降低了测量误差，能有效提高磁力计输出精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中磁力计测量出的磁场数值示意图；

图2为本发明实施例的一种磁力计标定方法的流程图；

图3为应用本发明实施例提供的一种磁力计标定方法测量出的磁场数值示意图；

图4为本发明实施例的一种磁力计标定装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，为一种磁力计标定方法，包括：

步骤101、获取磁力计的测量的地磁场数据；

其中，其中，通常在磁力计输出的过程中，系统误差由五类干扰源组成：量化误差C_sf，耦合误差C_m，漂移误差C_zb，硬磁误差B_m和软磁误差S_m，B_t为实际输出磁力矢量，B_e为理论输出值，误差模型为B_t＝C_mC_sfS_m(B_e+B_m)+S_m

其中，硬磁干扰B_m主要是磁力计附近一些永磁体引起的干扰，其磁力影响可以认为强度和矢量方向是永恒的，不会随着环境而改变。软磁干扰S_m主要是磁力计附近的软磁体等引起，该磁场的大小和方向随环境和时间而变化，一般认为不存在磁滞现象，可以假定软磁干扰误差为线性，简化如下所示：

B_e＝G×(B_t-S_m)-B_m，其中，

G为标定系数矩阵

步骤102、将所述地磁场数据做滤波处理；

步骤103、对滤波处理后的地磁场数据进行温度补偿；