一、什么是地磁傳感器?

 

地磁場(chǎng)是地球的固有資源，為航空、航天、航海提供了天然的坐標(biāo)系，可應(yīng)用于航天器或艦船的定位定向及姿態(tài)控制。利用地球磁場(chǎng)空間分布的磁導(dǎo)航技術(shù)簡(jiǎn)便高效、性能可靠、抗干擾，是發(fā)達(dá)國(guó)家不可缺少的基本導(dǎo)航定位手段之一，如自動(dòng)化程度很高的波音飛機(jī)都裝載有磁導(dǎo)航定位系統(tǒng)。

 

二、什么是陀螺儀

 

為了介紹地磁傳感器與陀螺儀的區(qū)別，此處先對(duì)陀螺儀加以簡(jiǎn)單介紹。

 

陀螺儀的原理就是，一個(gè)旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指的方向在不受外力影響時(shí)，是不會(huì)改變的。人們根據(jù)這個(gè)道理，用它來(lái)保持方向。然后用多種方法讀取軸所指示的方向，并自動(dòng)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳給控制系統(tǒng)。我們騎自行車(chē)其實(shí)也是利用了這個(gè)原理。輪子轉(zhuǎn)得越快越不容易倒，因?yàn)檐?chē)軸有一股保持水平的力量?，F(xiàn)代陀螺儀可以精確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，它在現(xiàn)代航空，航海，航天和國(guó)防工業(yè)中廣泛使用的一種慣性導(dǎo)航儀器。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要部分有機(jī)械式的陀螺儀，而機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高。陀螺儀的基本部件有：

 

(1)陀螺轉(zhuǎn)子(常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)等拖動(dòng)方法來(lái)使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)，并見(jiàn)其轉(zhuǎn)速近似為常值);(2)內(nèi)、外框架(或稱(chēng)內(nèi)、外環(huán)，它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需角轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu));(3)附件(是指力矩馬達(dá)、信號(hào)傳感器等)。

 

三、地磁傳感器與陀螺儀區(qū)別

 

地磁傳感器與陀螺儀都可以用在導(dǎo)航上，各有優(yōu)點(diǎn)。

 

陀螺儀是利用陀螺的定軸性和進(jìn)動(dòng)性，可以測(cè)量姿態(tài)(利用定軸性)和尋北(利用進(jìn)動(dòng)性)的儀器;短時(shí)間精度高，長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)存在累積誤差。地磁場(chǎng)傳感器是可以測(cè)量地球磁場(chǎng)，在不受磁干擾的情況下，如果知道當(dāng)?shù)氐慕?jīng)緯度和海拔，就可以在測(cè)量地磁場(chǎng)方向后，利用各種地球磁場(chǎng)模型計(jì)算磁傾角、磁偏角，然后就可以算出極北和姿態(tài)等。磁場(chǎng)傳感器容易受干擾，但是簡(jiǎn)單不容易壞。

四、地磁傳感器的應(yīng)用

 

通過(guò)上面的介紹，大家對(duì)地磁傳感器肯定已經(jīng)具備了一定了解，那么，地磁傳感器有哪些應(yīng)用呢?

 

(一)地磁傳感器應(yīng)用方面

 

以往磁傳感器在手機(jī)中的應(yīng)用，主要是用在指南針和一些游戲中，最多是用到GPS的慣性導(dǎo)航。所以在客戶(hù)和一些手機(jī)廠家看來(lái)，地磁傳感器都是一個(gè)可有可無(wú)的“奢侈品”，一直是高端手機(jī)才有的東西。

 

可是，一項(xiàng)新的應(yīng)用將大大推動(dòng)地磁傳感器成為手機(jī)的必配產(chǎn)品。這就是室內(nèi)導(dǎo)航。目前已有谷歌、高德等傳統(tǒng)的地圖廠商建立數(shù)據(jù)庫(kù)，以推動(dòng)室內(nèi)導(dǎo)航這一基于LBS(LocaTIon Based Services)的位置服務(wù)。

 

(二)一款具體的地磁傳感器系統(tǒng)——地磁車(chē)輛檢測(cè)器TVD-200

 

TVD-200為地埋式無(wú)線地磁車(chē)輛檢測(cè)系統(tǒng)，用于替代傳統(tǒng)線圈型車(chē)輛檢測(cè)器，車(chē)輛經(jīng)過(guò)檢測(cè)器埋設(shè)區(qū)域時(shí)，通過(guò)檢測(cè)設(shè)備周?chē)艌?chǎng)相對(duì)地球磁場(chǎng)的變化以判斷車(chē)輛的經(jīng)過(guò)和通過(guò)，接收器收到檢測(cè)器信號(hào)后，把信號(hào)傳輸給相應(yīng)的系統(tǒng)，完成車(chē)輛檢測(cè)。無(wú)線地磁車(chē)輛檢測(cè)器可以免布線安裝，無(wú)需外部電源，施工簡(jiǎn)單，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以滿(mǎn)足各種復(fù)雜氣象條件下停車(chē)位信息的采集和處理。