智能手机指南针的工作原理

2、试具体解释智能手机指南针的工作原理(并绘出其传感原理图)？答：1、手机装入软件能分出东南西北是由于手机中内置了电子指南针，电子指南针又称作电子罗盘.电子罗盘的原理是测量地球磁场，按其测量磁场的传感器罗盘、霍尔效应式电子罗盘和磁阻效应式电子罗盘。〔1)以是电流,还可以是时间差，主要用于测量稳定或低频磁场的大小或方向，其代要增加线圈横截面积,因而磁通门式电子罗盘不行避开的体积和功耗较大，易碎、响应速度较慢，处理电路相对简单，本钱高。施加外磁场垂直于半导体中流过的电流就会在半导体中垂直于磁场和电流的方1.11.1假设沿矩形金属薄片的长方向通一电流I，由于载流子受库仑兹力作用,在B，U，其大小与电Rd100更大，因而霍尔效应的系数也就更大。两个这样的霍尔器件,就可以感知地球磁场在这两个霍尔器件的磁感应强度的重量，从而得到地球磁场的方向，有点类似于力的分解。一般都是用于要求不高的场合。(3〕磁阻效应式电子罗盘.利用具有磁阻效应的材料制成，这些磁阻传感器在线性范围内输出电压与被测磁场成正比,其灵敏度和线性度等方面的性能明显优于霍尔器件,同时体积小、功耗低、抗干扰力量强、温度特性好、易于与数字要因素,同时由于地磁场强度仅为0.5-0。6gauss，外界磁场干扰成为电子罗盘信噪比较小的重要因素。2、由于磁阻效应式电子罗盘明显优于前两者，所以是目前的主流。磁阻电子罗盘基于磁阻效应，利用磁阻传感器感测地球磁场强度在X，Y,Z轴的三个重量,结合加速度传感器测量载体的俯仰角和翻滚角并以此对X,Y器的磁阻效应和磁阻电子罗盘的测量原理。2。1e。假设给材料施加一个磁场M(被测磁场),就会使原来的磁化方向转动:假设磁化方e流的方向,即e角减小，电阻将增大。这就是强磁金属的各向异性磁阻效应(AMR)2。1磁阻传感器是由长而薄的玻莫合金(铁镍合金〕制成，它利用通常的半导体2.1P〔θ〕依靠MIe，具有以下关系式：(2—1〕P、P分别是电流IMM⊥方向的磁场.传感器由四条玻莫合金磁电阻组成一个非平衡电桥，即把它们接成2.22.2未加磁场时，四个桥臂的阻值相等，电桥处于平衡状态，输出为零;当有外2.2阻阻值增大∆R，另外两个电阻的阻值减小∆R，电桥平衡被打破,输出电压信号：V=(∆R/R〕V。明显当外加磁场向东时，输出为—V;而外加磁场向北时，out b out输出为0;由此得以导航。能明显优于霍尔器件.迟滞误差和零点温度漂移还可承受对传感器进展交替正向磁化和反向磁化的方法加以消退.但是磁阻传感器存在一个很重要的问题是其翻转效应，这是其原理所固有的.假设在使用前对磁性材料进展了磁化，以后假设遇201800.仍存在问题.对材料进展磁化的磁场必需很强，假设承受外加线圈来产生周期性他们在硅片上制作一个置位/422}3器恢复正常工作状态。在了解磁阻传感器工作原理的根底上,为了清楚的说明磁阻电子罗盘测量载角度参数作简洁的说明。地理北极在地球的旋转轴处,是地球上经线的会聚处。地磁偏角就是地球南北极连线与地磁南北极连线穿插构成的夹角，本文用γ2。3N2.3由于地磁极不断变动,所以地磁偏角随地点的变化而变化，即便在同一地点的地磁偏角大小也随着时间的推移而不断转变。磁偏角可以用磁偏测量仪测出来，目前己经有特地的机构将各地区的磁偏角绘制成地图,并且是考虑了各种因素在内的，如大的铁磁材料和一些自然变化等，可以直接查找.〔2)在磁屏蔽空间中自然地保持水平。观测时使其水平轴与当地磁子午面垂直,这时N结果是，北半球的磁倾角为正,南半球的磁倾角为负。将磁倾角为零的地点连结起来,此线称为磁倾赤道，与地球赤道比较接近.地理航向角。磁阻电子罗盘应用在载体上，地理航向角定义为载体前〔地理北极0º—360º范围的角度值表示。如飞机向正东飞时，航向角为900。而载体前进方向(即载体纵轴方向〕在水平面上的投影与地磁北极的夹角定义为地磁航向角。本文地磁航向角用β表示，地理航向角用ψ表示。称为俯仰角,用φ垂直的方向〔横轴方向)与其在水平面投影的夹角称为翻滚角，用θ表示，本文中规定右转为正,左转为负。1002HMC1001桥的供电电压成正比的差动电压.该信号经过调理之后进入A/D转换芯片ADS7864进展数据的采集.两轴加速度传感器利用一个由独立固定片和依附于运关系，磁航向角β的求取可分二维系统和三维系统两种状况进展分析.X轴和Y轴在XYaHZHxHy别为磁阻传感器的水平面两个轴感测到的磁场强度重量。2.4由上节内容可知，定义载体前进方向与磁北的夹角为地磁航向角刀,其与地理北极的夹角为地理航向角ψ，依据上述可知，ψ=β±γ,γ为磁偏角。磁偏角γ，求出地磁航向角β即可求得载体的地理航向角.此时只要利用两轴的HxHyβ〔2—2〕限制。解决上述问题现在常用的方法有两种:一种方法是用机械万向节使磁传感器始终处于水平面内，以保证用式(2-2)计算航向角的精度;另一种方法是承受捷联式或三维电子罗盘。翻滚的状况，因此,必需用三轴的磁阻传感器来检测地球磁场的三个重量，然后和一个双轴磁阻传感器共同搭建一个三轴的磁阻传感器。2.52.5X,YH＊xH*y