利用什么传感器测量地球磁场?原理是什么?

利用什么传感器测量地球磁场?原理是什么。?


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电子罗盘也称指南针,指北针。和我们传统的指南针差不多吧。只是现在手机用的是MEMS传感器,使用的是磁阻效应的原理。就是不同地球磁场对磁阻传感器产生作用会让传感器产生不同的感应量(阻值变化),从而判断方向。

以下是百科的解释:

电子罗盘是采用三个互相垂直的磁阻传感器,每个轴向上的传感器检测在该方向上的地磁场强度。向前的方向称为x方向的传感器检测地磁场在x方向的矢量值;向右或Y方向的传感器检测地磁场在Y方向的矢量值;向下或Z方向的传感器检测地磁场在Z方向的矢量值。每个方向的传感器的灵敏度都已根据在该方向上地磁场的分矢量调整到最佳点,并具有非常低的横轴灵敏度。传感器产生的模拟输出信号进行放大后送入MCU进行处理。磁场测量范围为±2Gauss。通过采用12位A/D转换器,磁力仪能够分辨出小于1mGauss的磁场变化量,我们便可通过该高分辨力来准确测量出200-300mGauss的X和Y方向的磁场强度,不论是在赤道上的向上变化还是在南北极的更低值位置。

仅用地磁场在X和Y的两个分矢量值便可确定方位值:

Azimuth=arcTan(Y/X)


以上是假定传感器是在水平上测量,如果不是在水平上需要通过倾角补偿方可更精确,这个时候就会使用到手机上的加速度传感器进行校准 了。

标准的转换计算式如下:

Xr=Xcosα+Ysinαsinβ-Zcosβsinα

Yr=Ycosβ+Zsinβ

这里Xr和Yr为要转换到水平位置的值

α为俯仰角

β为侧倾角


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