磁阻传感器在车辆航位推算系统中的应用研究

磁阻传感器在车辆航位推算系统中的应用研究磁阻传感器在车辆航位推算系统中的应用研究邓滔徐勇潘成源李鑫湖南大学电气与信息工程学院文章摘要: 本文阐述了航位推算以及磁阻传感器的工作原理，详细分析了磁阻传感器的误差并提出了误差解决办法，最后给出了用于航位推算的实用电路。 (共3页) 文章关键词: 磁阻传感器车辆航位推算系统应用工作原理实用电路误差文章快照: 其补偿掉。通常使用的校正方法是:让安装有磁阻传感器的车辆在水平面上作环形运动，然后找出磁阻传感器x、Y轴输出的最大ElectronicDesign,ApplicationWorl...

磁阻传感器在车辆航位推算系统中的应用研究邓滔徐勇潘成源李鑫湖南大学电气与信息工程学院文章摘要: 本文阐述了航位推算以及磁阻传感器的工作原理，详细分析了磁阻传感器的误差并提出了误差解决办法，最后给出了用于航位推算的实用电路。 (共3页) 文章关键词: 磁阻传感器车辆航位推算系统应用工作原理实用电路误差文章快照: 其补偿掉。通常使用的校正方法是:让安装有磁阻传感器的车辆在水平面上作环形运动，然后找出磁阻传感器x、Y轴输出的最大ElectronicDesign,ApplicationWorld-Nikk eiElectronicsChina和最小值，接着确定出原点偏移值，最好根据偏移量进行补偿。地球磁场的变化地球的两磁极的连线和地球自转轴之间有11(5。的夹角(即磁偏角)，而且在地球的不同地方，磁北极和地理北极方向之间，都有不同的角度差值，此差值最大可达25。。因此，在航向计算中，需要减去或加上此磁偏角。磁偏角可通过全球的地磁偏角地图或GPS输出的数据中得到。磁阻传感器外围电路设计本文采用了霍尼韦尔公司的磁阻传感器HMC1022应用于车辆航位推算系统，航位推算系统平台的处理器芯片采用的是飞思卡尔公司的32位嵌入式处理器芯片MC9328MXL。FIMC1022是二轴磁阻传感器，可以输出前后方向、左右方向的方位信息，输出数据经放大器放大后，再由A,D转换将检测到的模拟信号转换为数字信号，经SPI串行通信送到处理器计算出航向角。HMC1022及其外围电路如图2005(8电寻设计应用www(eaw(coln(cn4所示。由于磁阻传感器在制造过程中选定薄膜长度的方向为轴，当玻莫合金薄膜在受到外部强磁场干扰时(大于20G)，薄膜磁化极性会受到破坏，传感器特性也会改变。FIMC1022使这个问题得以解决，该芯片上有两个阻值为7(7Q(典型值)置位,复位电流带，对玻莫合金薄膜施加0(5,4A、2gs的脉冲电流，通过这一瞬态的强恢复磁场来恢复或保持传感器特性。置位脉冲或复位脉冲对传感器所起的作用基本一样，唯一的区别是传感器的输出改变正负号。由图4可知，555定时器每10分钟产生1秒宽度的低电平时钟信号，该时钟信号控制CMOS开关管IRF7105的导通和截止，从IRFT105的3脚接的1uF 电容处激励一大于0(5A的脉冲电流。在IRF7105的3脚和电源间串有200Q的降压电阻起降低噪声的作用。地磁场的变化引起磁阻传感器的输出电压变化，HMC1022的2、4引脚输出地磁在水平坐标(x(Y)中前后方向(Y轴)引起的变化电压，5、12引脚输出地磁在水平坐标中水平坐标中左右方向(x轴)引起的变化电压。考虑到硬磁环境干扰的影响，系统测量的磁场范围考虑为?800mG。HMC1022的灵敏度为0(8至1(25mV,V,G，磁阻传感器的供电电压为5V，那么任一电桥上最大可能的地磁激励可能为?0(8G×1(25(mv,、，(G)X5(V)=+5mV因此必须将该电压信号放大至A,D转换器能精确转换的电压范围。本文采用了AMP04放大器。要使电压对应A,D转换器模拟输入端0至5V的电压范围，需将电压放大为500倍，在AMP04的1、8脚之间接一个的增益电阻可以达到该放大倍数。在AMP04的6、8脚接的1(5nF电容为放大器提供了1kHz的截止频率。A,D转换器采用的是TI公司的12位TLC2543。TLC2543中的SPI引脚电平为5V，而MC9328MXL的输入输出脚电平为3V。用MAX1840与MAX8867组合，可以实现两接口高-低电平和低-高电平混合转换。SPI1接口配置为主机模式，TLC2543的片选信号可由MC9328MXL的GPIO端口PAl1脚提供。结语磁阻传感器应用于车辆组合导航时，由于磁阻传感器是固定安装于汽车里的，因此对它的安装位置直接关系到航向角的精度。文中已对固定的磁场干扰做了补偿工作，但对动态磁干扰(如对面来车、高压线等)的处理还有待改善。相关文章:[1] 矿井大功率皮带驱动电机变频调速方案《同煤科技》2004年01期 [2] CAN总线控制的多电机同步变频调速系统《电气自动化》2004年06期 [3] 大功率双电机传动钢缆皮带全数字电控系统《黑龙江自动化技术与应用》2005年03期 [4] 多机电力系统中多台TCSC控制器间的交互影响研究《电网技术》2005年09期 [5] 电力系统减振用FACTS装置分析采用的统一模型第二部分:多机电力系统《宁夏电力》2004年00期 [6] 光纤传感器的发展及其应用综述《科技创业月刊》2005年07期 [7] 双压力计验封密封段的改进《石油机械》2005年07期 [8] 煤矿综合业务数字网中关键设备的研究与设计《山西焦煤科技》2005年06期 [9] 基于CAN总线的交流电动机在线监控系统《四川工业学院学报》2006年03期 [10] 有机械联系的多电机传动系统的负荷均衡控制和扭振抑制《电气传动》2007年03期

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