Compensación de sensor magnético dual para brújula de fabricante electrónico

Puntos claveProducto: Compensación de sensor magnético dual para brújula electrónicaCaracterísticas:• Compensa la interferencia del campo magnético variable• Utiliza sensores magnéticos duales para una calibración sencilla y rentableVentajas:• Alta tolerancia a fallos y bajo esfuerzo de recopilación de datos• Adecuado para plataformas con limitaciones de espacio y presupuesto.• Proporciona una precisión de rumbo mejorada en entornos dinámicosLa brújula electrónica puede reducir considerablemente la interferencia del campo magnético circundante mediante calibración e indicar con precisión el ángulo azimutal, pero no puede modificarla. Durante el uso de la brújula electrónica, se debe evitar en la medida de lo posible la proximidad de hierro y sustancias magnéticas. Sin embargo, algunas plataformas de brújula electrónica presentan interferencias variables del campo magnético desde el interior de la plataforma, que se mueve con la brújula digital. Este tipo de fuente de interferencia se caracteriza por una posición relativa fija y un campo magnético variable. Actualmente, existen tres métodos técnicos comunes: 1) Dejar que el campo magnético variable deje de cambiar temporalmente o usar materiales de blindaje magnético para aislar la interferencia; 2) Encontrar una nueva forma de usar sistemas duales GPS, AHRS y otros para indicar el ángulo de azimut y evitar la interferencia del campo magnético variable; 3) Medir la influencia de la fuente de interferencia del campo magnético variable en el campo magnético circundante y luego compensar el azimut de la brújula digital según el cambio del campo magnético. En algunos casos de uso, no es posible blindar la interferencia del campo magnético variable y, debido a las limitaciones de la plataforma de carga, no es posible usar los sistemas duales GPS y AHRS, que son costosos, pesados ​​y requieren mucho espacio. En este punto, el tercer enfoque técnico se convierte en la única solución viable. 1. El campo magnético variable interfiere con leyes importantes El acero magnético y la brújula digital se fijan en la posición correspondiente de la herramienta de prueba, y se seleccionan el sensor de reluctancia y el sensor Hall de amplio alcance, respectivamente. El sensor magnético se coloca en diferentes posiciones en la herramienta, y las lecturas de la brújula electrónica y del sensor magnético, sin acero magnético y bajo diferentes posiciones de este, se registran respectivamente cuando la herramienta está en diferentes orientaciones para su cotejo y comparación. Se asume que Gacero magnéticoEs el cambio en la lectura de un eje determinado del sensor magnético causado por el cambio en la posición del acero magnético. Es decir, la lectura del sensor magnético con el acero magnético presente menos la lectura del acero magnético con el acero magnético ausente. Esto representa la influencia del acero magnético en el campo magnético donde se ubica el sensor. Mediante numerosos experimentos y análisis, se ha descubierto que, en una zona determinada, cuando el sensor magnético se coloca a lo largo de la línea de campo magnético virtual formada por el acero magnético, se aplican las siguientes leyes importantes: (1) Gacero magnéticoDisminuye rápidamente con el aumento de la distancia. Por ejemplo, a 1 cm del acero magnético, Gacero magnéticoes de aproximadamente ±200000, a 10 cm es de ±1500, a 20 cm es de ±200, a 30 cm es de ±65, a 40 cm es de ±30. Las lecturas magnéticas en el sitio de prueba fueron ligeramente inferiores a ±300. (2) Cuando la herramienta de prueba está orientada en diferentes direcciones, la Gacero magnéticoes un valor fijo. La figura 1 muestra la regla de cambio de Gacero magnéticoA una distancia de 10 cm del acero magnético, el eje horizontal muestra la orientación del acero magnético de grado N, dividido en ocho direcciones. Se puede observar que las cuatro direcciones de la curva coinciden básicamente. Los otros dos ejes del sensor magnético también cumplen plenamente esta ley.2.Compensación del sensor magnético dual De acuerdo con las tres reglas anteriores, sin considerar la interferencia de otras partes de la plataforma, se propone un método de prueba y compensación basado en sensores magnéticos dobles, que permite medir eficazmente la influencia del cambio de actitud del acero magnético en el campo magnético en la posición de la brújula digital. Coloque un sensor magnético A, numerado B, cerca de la puerta de flujo de la brújula digital (también se puede utilizar la lectura del sensor magnético de tres ejes de la brújula electrónica, es decir, la brújula digital como sensor magnético A B). Otro sensor magnético, numerado A, se coloca de acuerdo con la relación anterior y es fácil de instalar en la plataforma, manteniendo los sensores magnéticos A y B y los tres ejes de la brújula digital en la misma dirección. Suponga que la salida de un eje del sensor magnético en el experimento es G = Gsuelo+Gacero magnético+ Ginterferencia Gsueloy GinterferenciaSon los componentes geomagnéticos y los componentes de interferencia ambiental de este eje, respectivamente. Debido a la corta distancia entre los dos sensores magnéticos, en caso de fuertes interferencias magnéticas externas, se puede obtener: Ginterferencia A≈Ginterferencia B，Gtierra A=Gterreno B Dónde, GAy GBSon las lecturas del mismo eje en los sensores magnéticos A y B. Cuando la posición de los sensores magnéticos A y B es fija, la razón k de su magnitud de cambio se puede obtener con un valor constante. Por lo tanto, el componente de influencia causado por el cambio de actitud del acero magnético en el sensor magnético B, es decir, en la brújula electrónica, se puede obtener fácilmente mediante la fórmula anterior. Los hallazgos y razonamientos experimentales anteriores ofrecen una nueva forma de pensar: se utilizan dos sensores magnéticos pequeños y económicos para calcular los cambios en el campo magnético cerca de la brújula digital causados ​​por los cambios de orientación del acero magnético de una manera inusualmente sencilla. Posteriormente, solo es necesario estudiar la relación entre esta variación y la desviación azimutal de la brújula digital. No es necesario calcular la orientación del acero magnético según el cambio del campo magnético cerca de él, ni estudiar la compleja relación de mapeo entre la orientación del acero magnético y la desviación azimutal de la brújula digital cuando la plataforma se encuentra en diferentes ángulos azimutales, de cabeceo y de balanceo, lo que simplifica enormemente el proceso de cálculo. La carga de trabajo de recopilación de datos se reduce considerablemente. Resumen En este artículo, se propone un método de calibración y compensación de sensores magnéticos duales, basado en la relación proporcional de la posición específica, para una fuente de interferencia de campo magnético variable fijo. Este método ofrece numerosas ventajas, como una adquisición sencilla, un bajo coste, una utilización cómoda y una alta tolerancia a fallos. Aporta una nueva idea para la compensación de calibración de fuentes de interferencia de campo variable. En cuanto a brújulas digitales, actualmente disponemos de una amplia gama, como la brújula digital 3D de actitud completa con salida digital C90-A, la brújula electrónica de alta precisión C90-B y la brújula electrónica de bajo coste C90-C.C90-ABrújula electrónica Fluxgate Sensor de brújula de bajo costoC90-BAlgoritmo de calibración magnética duro/blando. Brújula electrónica sellada integrada con sensor Fluxgate de 3 ejes.C90-CPlaca de circuito único de brújula electrónica 3D con salida digital de actitud completa para binoculares de imágenes térmicas