磁通门式电子罗盘的设计与研究

【摘要】： 电子罗盘是一种利用地磁场来测量方位的传感器。随着科技的发展，它的应用领域在不断的扩大，在我们的国防建设、工业生产、日常生活中起着越来越重要的作用。但是由于种种原因，我们国家在这一领域的研究起步晚，水平不高。因此，研制开发一种稳定性好、灵敏度高、具有一定精度，且使用简单、成本低廉、易于大批量生产的电子罗盘对于满足现阶段的大量需求和未来这一领域的研究都具有重要的现实意义。 本论文根据当前电子罗盘的研究现状，确立研制磁通门式电子罗盘作为论文的主要内容，重点阐述了磁通门的工作原理和磁通门探头的工程计算方法。设计出体积小、精度高的磁通门探头和磁通门信号处理电路，将磁通门信号转换成标准信号输出，便于与相关设备连接。对电子罗盘的设计作了详细的阐述，针对电子罗盘中繁琐的软件补偿问题，设计出双轴磁通门探头的正交调节装置和悬浮装置，使罗盘在倾斜状态下仍具有较高的精度，取得了明显的效果。在罗差补偿电路中设计了零位补偿功能和灵敏度调节功能电路，使外界铁磁物质对罗盘的影响能在电路上简单地予以消除。同时对设计完成的罗盘进行了精度和时漂测试，达到了预期的效果。论文中还设计了A/D转换电路和串口通信电路，单片机控制数据的采集和发送。在PC机端设计中用VC++编程语言对接收到的信号进行处理，计算出实际航向角；利用可视化界面实时显示航向角，做到了人机交互。