地磁场传感器:地磁传感器

2021/11/09 07:35 · 传感器知识资讯 ·  · 地磁场传感器:地磁传感器已关闭评论
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地磁场传感器:地磁传感器地磁传感器打印本頁WeiboweChat分享到微信朋友圈打开微信,点击右上角的”+”,使用”扫一扫”即可将网页分享至朋友圈。何谓地磁传感器?地球被磁场磁力所包围,这被称为地磁。地磁传感器是检测地球磁力的传感器,也被

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地磁场传感器:地磁传感器

地磁传感器

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何谓地磁传感器?
地球被磁场磁力所包围,这被称为地磁。
地磁传感器是检测地球磁力的传感器,也被称为“电子罗盘”。
地磁传感器可以通过检测地磁来检测方向。
【围绕地球的地磁】
地磁传感器有X和Y两轴型以及添加了Z的三轴型,并测量各方向上的磁力值。
如果不考虑诸如简单罗盘之类的倾斜,则仅使用X轴和Y轴的值。当考虑倾斜时,需要将地磁传感器的3轴值与加速度传感器相结合,将其校正到正确的方向。
下图显示了地磁传感器水平旋转时X和Y值的分布。
如果地磁传感器水平旋转,在不受周围磁场影响的理想情况下,输出分布图的圆心变为零。
然而,实际上中心因环境磁场的影响而移动,因此需要进行调整以将圆心移动到零。
地磁传感器导出的北极称为磁北(略偏离北极)。通过上述方程式计算该磁北的角度,可以容易知道方向。
各类磁传感器
磁传感器是一种旨在测量磁场的大小和方向的传感器。
根据目的不同有多种传感器,以下列举典型的传感器。

检测方法
霍尔
MR
MI

构成

抗噪声
(灵敏度)
×

消耗电流
×

响应速度
×

霍尔传感器
基于霍尔效应测量磁通密度的传感器,输出与磁通密度成比例的电压。
它易于使用,主要用于非接触式开关应用,例如门和笔记本电脑等物体的打开和关闭检测。
MR传感器
MR(Magneto Resistance)传感器也被称为磁阻效应传感器,利用物体电阻因磁场变化来测量地磁大小的传感器。
灵敏度高于霍尔传感器,功耗更低,因此是一种使用更广泛的磁传感器。除了电子罗盘等地磁检测应用外,它还用于电机旋转和位置检测应用。
MI传感器
MI(Magneto Impedance)传感器是下一代磁传感器,采用特殊的非晶丝并应用了磁阻抗效应。
它的灵敏度比霍尔传感器高出10,000倍以上,并且可以高精度地测量地磁的微小变化。
可以应用于超低消耗电流的方位检测(电子罗盘),还可应用于室内定位、金属异物检测等高灵敏度特性的应用。
地磁传感器至产品详细网页
传感器(Sensor)

脉搏传感器
地磁场传感器:地磁传感器  第2张

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地磁传感器
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地磁传感器可用于检测车辆的存在和车型识别。数据采集系统在交通监控系统中起着非常重要的作用,地磁传感器是数据采集系统的关键部分,传感器的性能对数据采集系统的准确性起决定作用。
中文名
地磁传感器
外文名
geomagnetic sensor
领 域
测绘科学与技术
用 途
检测车辆的存在和车型识别
地 位
数据采集系统的关键部分
优 点
方便、准确等
目录
1
开发背景
2
原理
3
优点
4
功能
5
应用
地磁传感器开发背景
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语音
地磁场是地球的固有资源,为航空、航天、航海提供了天然的坐标系,可应用于航天器或舰船的定位定向及姿态控制。利用地球磁场空间分布的磁导航技术简便高效、性能可靠、抗干扰,是发达国家不可缺少的基本导航定位手段之一,如自动化程度很高的波音飞机都装载有磁导航定位系统。
[1]
随着经济的飞速发展,基础设施的投资力度越来越大,表现之一就是道路建设。但是由于道路建设周期一般较长,其增长远远跟不上车辆的急剧增长,使得交通状况日益恶化,这几乎成为所有城市的通病。改变这种交通现状的有效解决办法就是在城市交通管理部门建立完善的交通监控系统。交通监控系统的主要目标是适应动态交通状况的变化。即通过采集交通数据并将其传输到交通管理中心,在中心进行分析,根据分析结果,中心通过控制车辆出入和信号灯,从而更好地管制交通;中心还可以利用这些数据在发生交通事故时迅速采取措施。同时管理中心可把采集的交通数据传给司机,这有助于减缓交通拥挤,优化行车路线。运用交通监控系统可以提高现有道路的通行能力,协调处理突发性交通事件,缓和交通阻塞,从而改善交通状况。
地磁传感器原理
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语音
各向异性磁阻传感器由薄膜合金( 透磁合金) 制成,利用载流磁性材料在外部磁场存在时电阻特性将会改变的基本原理进行磁场变化的测量。当传感器接通以后,假设没有任何外部磁场,薄膜合金会有一个平行于电流方向的内部磁化矢量。
[2]
“地磁传感器”的工作原理是当驾驶员将车辆停在车位上,“地磁传感器”将自动感应车辆的停车时间,将时间传送到中继站进行计费,市民直接用银行卡在POS机上缴费。同时利用该设备摄像功能,不交费的车辆进行拍照,并将这些车辆信息录入有关网站,对逃费车辆采取一定措施。
地磁传感器优点
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语音
一.安装、维修方便,不必封闭车道、对路面破坏小,当在检测点吊架或侧面安装时不用破坏路面,维修时只需检查地磁传感器即可;检测点不易遭到破坏,不受路面移动影响;二.地磁传感器是利用地球磁场在铁磁物体通过时的变化来检测,所以它不受气候的影响;三.通过对灵敏度的设置可以识别铁磁性物体的大小,可以大致判断出车辆的类型;四.对非铁磁性物体没有反应,因此可以有效地减少误检。
地磁传感器功能
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语音
地磁传感器的功能是相当强大的:当驾驶员把车辆停在车位上,地磁传感器能自动感应车辆的到来并开始计时;待车辆要离开时,传感器会自动把停车时间传送到中继站进行计费。因此,解决停车收费效率低下,曾经是地磁传感器的优势之一。停车场路边竖立着3个类似天线的装置来接收、传导传感器的信息,据介绍,这3个感应装置能够覆盖整个停车点的占地区域。美国PNI磁传感器就是应用在停车场里的一个磁传感器。随着磁传感器的的发展,越来越多的领域用到磁传感器了。从防、航空航天到国民经济各个部门,从医疗卫生到类日常生活的诸多方面,都用到了这种磁传感器。
地磁传感器应用
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语音
地磁传感器可用于检测车辆的存在和车型识别。利用车辆通过道路时对地球磁场的影响来完成车辆检测的传感器与常用的地磁线圈(又称地感线圈)检测器相比,具有安装尺寸小、灵敏度高、施工量小、使用寿命长,对路面的破坏小(有线安装只需要在路面开一条5毫米宽的缝,无线安装只需要在路面打一个直径55 毫米深150毫米的洞,当在检测点吊架或侧面安装时不用破坏路面)等优点,在智能交通系统的信息采集中必将起到非常重要的作用。
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路上圆圆的是“灯”吗?地磁传感器了解一下
刚听到地磁传感器,大家可能会感觉有点懵:地磁传感器是什么?但其实它在我们生活中起到很大的帮助,地磁传感器的使用解决了“停车难”,“停车费难以计算”等问题。在解决“停车”问题上,地磁传感器物联卡也起到了关键作用。具体是怎么样的呢?一、地磁传感器、地磁传感器物联卡是什么地磁传感...
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从零开始,电子工程超入门丨地磁传感器篇
本文主要是介绍地磁传感器值的读取方法,及尝试与其他元件组合等使用方法的应用篇。怎样读取地磁传感器的值和方向?首先,确认地磁传感器的值如何变化,慢慢移动实际配置于Arduino的地磁传感器,并试着确认其值。上次使用的样本程序通过串行监视器确认时,因小数点变动而不便观察,所以改...
2018-08-230
参考资料
1.

孙鑫. 基于巨磁阻抗效应磁测传感器及地磁匹配算法研究[D].哈尔滨工业大学,2008.
.中国知网.2008-06-01[引用日期2017-11-22]
2.

张嵩,刘得军,李辉,马中华,杨帆. 各向异性磁阻传感器在地磁探测中的应用[J]. 自动化仪表,2011,32(11):53-55.
.中国知网.2011-11-20[引用日期2017-11-22]

地磁场传感器:如何处理地磁场传感器的数据?

小弟近日在为某设备设计可测量高度角和方位角的电子罗盘。拟使用整合了磁场和重力传感器的MPU9250或LSM303DLH芯片,现在在传感器的测试中发现了一些问题。
重力传感器的性能尚可,用反正切测量高度角的精度可以控制在1度以内。
地磁场传感器的性能非常奇怪,现在遇到的技术问题有
(1)理想情形的各个姿态下,磁传感器产生的三轴数据生成的数据点位于球心在原点的一个球面上,但实际中,这个球面的球心并不在原点。之后的测试中用最小二乘拟合解决了这一问题。
(2)理想情形的各个姿态下,修正球心到原点后得到的磁场向量与重力场的夹角应该恒定,但测量中,这个夹角大小极不稳定,如图,是在各个状态下测得的该夹角余弦值,波动很大。现在只要解决这个问题,就可以用旋转矩阵法和投影法解算方位角了。
如何解决以上问题?
椭球拟合
地磁场传感器:地磁传感器  第3张

地磁场传感器:磁场传感器

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