阅读说明：本技术 一种基于磁阻传感器的电子罗盘 (Electronic compass based on magnetoresistive sensor ) 是由 马驰 朱悦 张鹏 于 2018-08-07 设计创作，主要内容包括：一种基于磁阻传感器的电子罗盘,属于传感器检测技术领域,是主要由TMR传感器、放大电路、滤波电路、AD转换模块、微处理器、串口模块、上位机和三轴加速度计组成的,本发明的基于磁阻传感器的电子罗盘具有灵敏度高,线性度好,动态范围宽等特点,选择并采用椭球、椭圆拟合及最小二乘法算法进行数据修正和误差补偿,线性度良好。(The invention relates to an electronic compass based on a magnetoresistive sensor, which belongs to the technical field of sensor detection and mainly comprises a TMR sensor, an amplifying circuit, a filter circuit, an AD conversion module, a microprocessor, a serial port module, an upper computer and a three-axis accelerometer.)

一种基于磁阻传感器的电子罗盘

技术领域

本发明涉及一种基于磁阻传感器的电子罗盘，属于传感器检测技术领域。

背景技术

电子罗盘在航空航天，航海测绘，组合导航，飞行器控制等诸多领域都有着广泛应用，且对国民经济和军事发展都有着重要影响，近年来一直是国内外的研究热点；目前电子罗盘中的地磁检测常用、效应的传感器或磁通门技术，而此类检测方式存在灵敏度偏低，线性度较差，后置电路复杂，体积大等缺点。本发明研发一种基于磁阻传感器的电子罗盘。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种基于磁阻传感器的电子罗盘。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于磁阻传感器的电子罗盘，是主要由TMR传感器、放大电路、滤波电路、AD转换模块、微处理器、串口模块、上位机和三轴加速度计组成的，其特征在于：所述TMR传感器和放大电路相连接，放大电路和滤波电路相连接，滤波电路和AD转换模块相连接，AD转换模块和微处理器相连接，微处理器与串口模块相连接，串口模块和上位机相连接，三轴加速度计和微处理器相连接。

所述的放大电路采用AD623，共模电压为+2.048V，放大倍数为11倍，ADC采用AD7689四通道位的电荷再分配逐次逼近型。滤波电路为二阶无源滤波电路。

所述的三轴加速度计采用MMA8451Q，该加速度计采用+5V供电，在电源和地端连接4.7μf的去祸电容，以降低电源部分的噪声。通过IIC总线接口与单片机通信，MMA8451Q作为从机设备，通过引脚SA0将地址选择为0x1C，根据IIC总线接口需求，将SCL和SDA引脚通过4.7K电阻上拉至VCC。

该发明的有益之处是：本发明的基于磁阻传感器的电子罗盘具有灵敏度高，线性度好，动态范围宽等特点，选择并采用椭球、椭圆拟合及最小二乘法算法进行数据修正和误差补偿。，线性度良好。

附图说明

图1为本发明的系统示意图。

图中，1、TMR传感器，2、放大电路，3、滤波电路，4、AD转换模块，5、微处理器，6、串口模块，7、上位机，8、三轴加速度计。

具体实施方式

一种基于磁阻传感器的电子罗盘，是主要由TMR传感器1、放大电路2、滤波电路3、AD转换模块4、微处理器5、串口模块6、上位机7和三轴加速度计8组成的，其特征在于：所述TMR传感器1和放大电路2相连接，放大电路2和滤波电路3相连接，滤波电路3和AD转换模块4相连接，AD转换模块4和微处理器5相连接，微处理器5与串口模块6相连接，串口模块6和上位机7相连接，三轴加速度计9和微处理器5相连接。

所述的放大电路2采用AD623，共模电压为+2.048V，放大倍数为11倍，ADC采用AD7689四通道位的电荷再分配逐次逼近型。滤波电路为二阶无源滤波电路。

所述的三轴加速度计9采用MMA8451Q，该加速度计采用+5V供电，在电源和地端连接4.7μf的去祸电容，以降低电源部分的噪声。通过IIC总线接口与单片机通信，MMA8451Q作为从机设备，通过引脚SA0将地址选择为0x1C，根据IIC总线接口需求，将SCL和SDA引脚通过4.7K电阻上拉至VCC。

本装置在工作时，电子罗盘，通过TMR传感器MMLP44F敏感地磁场信息，获得在载体坐标系中的三轴磁场分量，通过加速度计采集重力场信息，并根据该信息解算出姿态角。结合地磁场信息和姿态角，将载体坐标系中的三轴磁场分量变换到地理坐标系中，校正后的地磁分量用于方位角的计算，微处理器采用STM32F103C8T6。选择并采用椭球、椭圆拟合及最小二乘法算法进行数据修正和误差补偿，解算结果通过串口输出到电脑上，完成实时图形显示及数据存储。

对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。