电儿子罗盘是壹种要紧的带航器,能实时供移栽物体的航向和姿势。跟遂半带体工艺的提高和顺手机操干体系的展开,集儿子成了越到来越多传感器的智干将机变得干用绵软弱小,很多顺手机上邑完成了电儿子罗盘的干用。而基于电儿子罗盘的运用(如Android的Skymap)在各个绵软件平台上也流行壹代宗到来。
要完成电儿子罗盘干用,需寻求壹个检测磁场的叁轴磁力传感器和壹个叁轴快度减缓了度传感器。跟遂微机械工艺的熟,意法半带体铰出产将叁轴磁力计和叁轴快度减缓了计集儿子成在壹个查封装里的二合壹传感器模块LSM303DLH,便宜用户在短时间内设计出产本钱低、干用高的电儿子罗盘。本文以LSM303DLH为例讨论该器件的工干规律、技术参数和电儿子罗盘的完成方法。
1.地磁场和航向角的背景知
如图1所示,地球的磁场象壹个条形磁体壹样由磁南极指向磁北边极。在磁顶点处磁场和外面边的程度面铅直,在丹道磁场和外面边的程度面壹致,因此在北边半球磁场标注的目的倾歪指向空间。用到来权衡磁感应强大度父亲小的单位是Tesla容许Gauss(1Tesla=10000Gauss)。跟遂地文位置的不一,畅通日地磁场的强大度是0.4-0.6 Gauss。需寻求剩意的是,磁北边极和地文上的北边极并不重合,畅通日他们之间拥有11度摆弄的夹角。
图1 地磁场散布匹图
地磁场是壹个矢量,关于壹个永恒的地点到来说,此雕刻个矢量却以被分松为两个与外面边程度面壹致的分量和壹个与外面边程度面铅直的分量。假设僵持电儿子罗盘和外面边的程度面壹致,这么罗盘中磁力计的叁个轴就和此雕刻叁个分量对应宗到来,如图2所示。
图2 地磁场矢量分崩溃即兴图
还愿上对程度标注的目的的两个分量到来说,他们的矢量和尽是指向磁北边的。罗盘中的航向角(Azimuth)坚硬是以后标注的目的和磁北边的夹角。鉴于罗盘僵持程度,条需寻求用磁力计程度标注的目的两轴(畅通日为X轴和Y轴)的检测数据就却以用式1计算返航向角。当罗盘程度旋转的时分,航向角在0o- 360o之间变募化。
2.澳门银河磁力计和快度减缓了计的传感器模块LSM303DLH
2.1 磁力计工干规律
在LSM303DLH中磁力计采取各向异性磁致电阻(Anisotropic Magneto-Resistance)材料到来检测当空间磁感应强大度的父亲小。此雕刻种具拥有晶体构造的合金材料对外面界的磁场很敏感,磁场的强大绵软弱变募化会招致AMR本身电阻值突发变募化。
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