基于电子磁力计的电磁测量方法、装置、设备和存储介质

文档序号:612693 发布日期:2021-05-07 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 基于电子磁力计的电磁测量方法、装置、设备和存储介质 (Electromagnetic measurement method, device, equipment and storage medium based on electronic magnetometer ) 是由 不公告发明人 于 2020-12-18 设计创作,主要内容包括:本申请涉及电磁计算领域,提供了基于电子磁力计的电磁测量方法、装置、设备和存储介质,方法包括:获取预设的最大电流值以及最小电流值;获取预设的最大磁力值、最小磁力值;通过电流计以及电子磁力计分别获取校验电流值以及原始磁力值;根据最大电流值、最小电流值、最大磁力值以及最小磁力值计算得到补偿系数;根据补偿系数以及校验电流值校正原始磁力值,得到测量结果。本申请提供了通过补偿系数对电流产生的磁场进行补偿,从而测量中减少了电流产生的磁场对电子磁力计的干扰。(The application relates to the field of electromagnetic computing, and provides an electromagnetic measurement method, an electromagnetic measurement device, electromagnetic measurement equipment and a storage medium based on an electronic magnetometer, wherein the method comprises the following steps: acquiring a preset maximum current value and a preset minimum current value; acquiring a preset maximum magnetic force value and a preset minimum magnetic force value; respectively acquiring a calibration current value and an original magnetic force value through a galvanometer and an electronic magnetometer; calculating to obtain a compensation coefficient according to the maximum current value, the minimum current value, the maximum magnetic force value and the minimum magnetic force value; and correcting the original magnetic force value according to the compensation coefficient and the check current value to obtain a measurement result. The application provides that the magnetic field generated by the current is compensated by the compensation coefficient, so that the interference of the magnetic field generated by the current on the electronic magnetometer is reduced in measurement.)

基于电子磁力计的电磁测量方法、装置、设备和存储介质

技术领域

本申请涉及电磁计算领域,尤其涉及一种基于电子磁力计的电磁测量方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

电子磁力计,又称电子罗盘,在现代技术条件中电子罗盘作为导航仪器或姿态传感器已被广泛应用。电子罗盘与传统指针式和平衡架结构罗盘相比能耗低、体积小、重量轻、精度高、可微型化。广为使用的是三轴捷联磁阻式数字磁罗盘,采用测量地磁场的方式得到方位角,这种罗盘具有抗摇动和抗振性、航向精度较高、可以集成到控制回路中进行数据链接等优点,因而广泛应用于航空、航天、机器人、航海、车辆自主导航等领域。而电子罗盘应用于紧凑型电路板,周边空间分布上周围会存在导线或PCB布线,导线中的电流会产生磁场干扰电子磁力计的数据准确性。

发明内容

本申请提供了一种基于电子磁力计的电磁测量方法,能够解决现有技术中电磁测量被电流干扰的问题。

第一方面,本申请提供一种基于电子磁力计的电磁测量方法,包括:

获取预设的最大电流值以及最小电流值;

获取预设的最大磁力值、最小磁力值;

通过电流计以及电子磁力计分别获取校验电流值以及原始磁力值;

根据所述最大电流值、最小电流值、最大磁力值以及最小磁力值计算得到补偿系数;

根据所述补偿系数以及所述校验电流值校正所述原始磁力值,得到测量结果。

在一些可能的设计中,所述获取预设的最大电流值以及最小电流值之前,所述方法还包括:

命令终端设备以最大功率运行,并通过所述电流计获取所述最大电流值;

命令断开所述终端设备的电源,并命令电子磁力计的运行,通过所述电流计获取所述最小电流值。

在一些可能的设计中,所述获取预设的最大磁力值、最小磁力值之前,所述方法还包括:

当所述终端设备以最大功率运行时,通过所述电子磁力计获取所述最大磁力值;

当命令断开所述终端设备的电源时,通过所述电子磁力计获取所述最小磁力值。

在一些可能的设计中,所述根据所述最大电流值、最小电流值、最大磁力值以及最小磁力值计算得到补偿系数,包括:

通过Vcomp=(Vmax-Vmin)/(Imax-Imin)得到所述补偿系数,其中Vcomp为所述补偿系数,Vmax为所述最大磁力值,Vmin为所述最小磁力值,Imax为所述最大电流值,Imin为所述最小电流值。

在一些可能的设计中,所述根据所述补偿系数以及所述校验电流值校正所述原始磁力值,得到测量结果,包括:

通过Vcal=Vcurr-(Icurr-Imin)*Vcomp得到所述测量结果,其中Vcurr为所述原始磁力值,Icurr为所述校验电流,Vcal为所述测量结果。

在一些可能的设计中,所述根据所述补偿系数以及所述校验电流值校正所述原始磁力值,得到测量结果之后,所述方法还包括:

当完成所述校正所述原始磁力值后,返回一个32位的2进制数;

若第i位是1,则确定第i+1个的所述电子磁力计校正正常,所述i是大于等于0且小于32的整数;

若第i位是0,则确定第i+1个所述电子磁力计校正存在异常。

在一些可能的设计中,所述获取预设的最大磁力值、最小磁力值之后,所述方法还包括:

通过三倍标准差法确定上限值与下限值,根据所述上限值和下限值构造所述用户数据范围,若所述原始磁力值不落在所述范围,则判断所述原始磁力值为异常值并进行剔除。

第二方面,本申请提供一种基于电子磁力计的电磁测量的装置,具有实现对应于上述第一方面提供的基于电子磁力计的电磁测量的平台的方法的功能。所述功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。

所述基于电子磁力计的电磁测量装置包括:

输入输出模块,用于获取预设的最大电流值以及最小电流值;

处理模块,用于通过所述输入输出模块获取预设的最大磁力值、最小磁力值;通过电流计以及电子磁力计分别获取校验电流值以及原始磁力值;根据所述最大电流值、最小电流值、最大磁力值以及最小磁力值计算得到补偿系数;根据所述补偿系数以及所述校验电流值校正所述原始磁力值,得到测量结果。

在一些可能的设计中,所述处理模块还用于:

命令终端设备以最大功率运行,并通过所述电流计获取所述最大电流值;

命令断开所述终端设备的电源,并命令电子磁力计的运行,通过所述电流计获取所述最小电流值。

在一些可能的设计中,所述处理模块还用于:

当所述终端设备以最大功率运行时,通过所述电子磁力计获取所述最大磁力值;

当命令断开所述终端设备的电源时,通过所述电子磁力计获取所述最小磁力值。

在一些可能的设计中,所述处理模块还用于:

通过Vcomp=(Vmax-Vmin)/(Imax-Imin)得到所述补偿系数,其中Vcomp为所述补偿系数,Vmax为所述最大磁力值,Vmin为所述最小磁力值,Imax为所述最大电流值,Imin为所述最小电流值。

在一些可能的设计中,所述处理模块还用于:

通过Vcal=Vcurr-(Icurr-Imin)*Vcomp得到所述测量结果,其中Vcurr为所述原始磁力值,Icurr为所述校验电流,Vcal为所述测量结果。

在一些可能的设计中,所述处理模块还用于:

当完成所述校正所述原始磁力值后,返回一个32位的2进制数;

若第i位是1,则确定第i+1个的所述电子磁力计校正正常,所述i是大于等于0且小于32的整数;

若第i位是0,则确定第i+1个所述电子磁力计校正存在异常。

在一些可能的设计中,所述处理模块还用于:

通过三倍标准差法确定上限值与下限值,根据所述上限值和下限值构造所述用户数据范围,若所述原始磁力值不落在所述范围,则判断所述原始磁力值为异常值并进行剔除。

本申请又一方面提供了一种计算机设备,其包括至少一个连接的处理器、存储器、输入输出单元,其中,所述存储器用于存储程序代码,所述处理器用于调用所述存储器中的程序代码来执行上述各方面所述的方法。

本申请又一方面提供了一种计算机存储介质,其包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。

本申请在计算补偿系数后,由于在电子磁力计空间分布中主要电流导线任意工作电流状态下,线性补偿电子磁力计的原始测量值,得到较准确的电子磁力计测量值。使得在空间受限的情况下,电子磁力计的安装位置不受空间中电流导线约束,并且在有电流效应干扰下,通过补偿值计算得到较准确的电子磁力计测量值。

附图说明

图1为本申请实施例中基于电子磁力计的电磁测量方法的流程示意图;

图2为本申请实施例中基于电子磁力计的电磁测量的装置的结构示意图;

图3为本申请实施例中计算机设备的结构示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块,本申请中所出现的模块的划分,仅仅是一种逻辑上的划分,实际应用中实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块可以结合成或集成在另一个系统中,或一些特征可以忽略,或不执行。

请参照图1,以下对本申请提供一种基于电子磁力计的电磁测量方法进行举例说明,所述方法包括:

101、获取预设的最大电流值以及最小电流值。

本实施例中,将系统所有耗电设备全部打开并在最大功率下运行,此时电流计得到最大电流值。关闭系统中所有设备,只保留电子磁力计的供电电源,此时电流计得到最小电流值。

102、获取预设的最大磁力值、最小磁力值。

本实施例中,将系统所有耗电设备全部打开并在最大功率下运行,此时电子磁力计得到最大磁力值。关闭系统中所有设备,只保留电子磁力计的供电电源,此时电子磁力计得到最小磁力值。

103、通过电流计以及电子磁力计分别获取校验电流值以及原始磁力值。

本实施例中,获取系统正在运行时候的电流值以及磁力值。

104、根据所述最大电流值、最小电流值、最大磁力值以及最小磁力值计算得到补偿系数。

本实施例中,如图1-2所示,补偿值的计算需要用到电子磁力计附近主要电流导线流过最大工作电流时的电子磁力计原始测量值,以及此时的电流测量值,此为数据组1,电子磁力计附近主要电流导线无电流时的电子磁力计原始测量值,以及此时的电流测量值,为数据组2。利用数据组1和数据组2通过计算得到补偿系数。

105、根据所述补偿系数以及所述校验电流值校正所述原始磁力值,得到测量结果。

本实施例中,如图1-3所示,得到补偿系数后,电子磁力计的原始测量值可通过当前电流大小经过补偿值计算后,得到校准测量值。

本申请在计算补偿系数后,由于在电子磁力计空间分布中主要电流导线任意工作电流状态下,线性补偿电子磁力计的原始测量值,得到较准确的电子磁力计测量值。使得在空间受限的情况下,电子磁力计的安装位置不受空间中电流导线约束,并且在有电流效应干扰下,通过补偿值计算得到较准确的电子磁力计测量值。

一些实施方式中,所述获取预设的最大电流值以及最小电流值之前,所述方法还包括:

命令终端设备以最大功率运行,并通过所述电流计获取所述最大电流值;

命令断开所述终端设备的电源,并命令电子磁力计的运行,通过所述电流计获取所述最小电流值。

上述实施方式中,将系统所有耗电设备全部打开并在最大功率下运行,此时电流计得到最大电流值。关闭系统中所有设备,只保留电子磁力计的供电电源,此时电流计得到最小电流值。

一些实施方式中,所述获取预设的最大磁力值、最小磁力值之前,所述方法还包括:

当所述终端设备以最大功率运行时,通过所述电子磁力计获取所述最大磁力值;

当命令断开所述终端设备的电源时,通过所述电子磁力计获取所述最小磁力值。

上述实施方式中,将系统所有耗电设备全部打开并在最大功率下运行,此时电子磁力计得到最大磁力值。关闭系统中所有设备,只保留电子磁力计的供电电源,此时电子磁力计得到最小磁力值。

一些实施方式中,所述根据所述最大电流值、最小电流值、最大磁力值以及最小磁力值计算得到补偿系数,包括:

通过Vcomp=(Vmax-Vmin)/(Imax-Imin)得到所述补偿系数,其中Vcomp为所述补偿系数,Vmax为所述最大磁力值,Vmin为所述最小磁力值,Imax为所述最大电流值,Imin为所述最小电流值。

上述实施方式中,预先采集电子磁力计空间分布中主要电流导线最大工作电流时,电子磁力计和电流计的测量值,以及磁力计空间分布中主要电流导线无工作电流时,电子磁力计和电流计的测量值,利用电流以及磁力的最大值以及最小值数据计算补偿系数

一些实施方式中,所述根据所述补偿系数以及所述校验电流值校正所述原始磁力值,得到测量结果,包括:

通过Vcal=Vcurr-(Icurr-Imin)*Vcomp得到所述测量结果,其中Vcurr为所述原始磁力值,Icurr为所述校验电流,Vcal为所述测量结果。

上述实施方式中,在得到补偿系数后,电子磁力计的原始测量值可通过当前电流大小经过补偿值计算后,得到校准测量值。

一些实施方式中,所述根据所述补偿系数以及所述校验电流值校正所述原始磁力值,得到测量结果之后,所述方法还包括:

当完成所述校正所述原始磁力值后,返回一个32位的2进制数;

若第i位是1,则确定第i+1个的所述电子磁力计校正正常,所述i是大于等于0且小于32的整数;

若第i位是0,则确定第i+1个所述电子磁力计校正存在异常。

上述实施方式中,所述2进制数的第0位代第一个电子磁力计校正是否成功。执行完整个流程后,返回一个32位的2进制数来指示电子磁力计校正是否成功,若第0位是1,则第一个电子磁力计校正成功,若第0位是0,则第一个电子磁力计校正失败,通过此方法判断电子磁力计校正是否翻译成功。

一些实施方式中,所述获取预设的最大磁力值、最小磁力值之后,所述方法还包括:

通过三倍标准差法确定上限值与下限值,根据所述上限值和下限值构造所述用户数据范围,若所述原始磁力值不落在所述范围,则判断所述原始磁力值为异常值并进行剔除。

上述实施方式中,测量多次最大磁力值以及最小磁力值,得到最大磁力值的均值X、最大磁力值方差Y、最小磁力值的的均值M以及最小磁力值的方差N。若后续得到的原始磁力值不在[M-3N,X+3Y]这个区间,则判定为异常值。

如图2所示的一种基于电子磁力计的电磁测量的装置20的结构示意图,其可应用于基于电子磁力计的电磁测量。本申请实施例中的基于电子磁力计的电磁测量的装置能够实现对应于上述图1所对应的实施例中所执行的基于电子磁力计的电磁测量方法的步骤。基于电子磁力计的电磁测量的装置20实现的功能可以通过硬件实现,也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块,所述模块可以是软件和/或硬件。所述基于电子磁力计的电磁测量的装置可包括输入输出模块201和处理模块202,所述处理模块202和输入输出模块201的功能实现可参考图1所对应的实施例中所执行的操作,此处不作赘述。输入输出模块201可用于控制所述输入输出模块201的输入、输出以及获取操作。

一些实施方式中,所述输入输出模块201可用于将获取预设的最大电流值以及最小电流值;

所述处理模块202可用于通过所述输入输出模块201获取预设的最大磁力值、最小磁力值;通过电流计以及电子磁力计分别获取校验电流值以及原始磁力值;根据所述最大电流值、最小电流值、最大磁力值以及最小磁力值计算得到补偿系数;根据所述补偿系数以及所述校验电流值校正所述原始磁力值,得到测量结果。

一些实施方式中,所述处理模块202还用于:

命令终端设备以最大功率运行,并通过所述电流计获取所述最大电流值;

命令断开所述终端设备的电源,并命令电子磁力计的运行,通过所述电流计获取所述最小电流值。

一些实施方式中,所述处理模块202还用于:

当所述终端设备以最大功率运行时,通过所述电子磁力计获取所述最大磁力值;

当命令断开所述终端设备的电源时,通过所述电子磁力计获取所述最小磁力值。

一些实施方式中,所述处理模块202还用于:

通过Vcomp=(Vmax-Vmin)/(Imax-Imin)得到所述补偿系数,其中Vcomp为所述补偿系数,Vmax为所述最大磁力值,Vmin为所述最小磁力值,Imax为所述最大电流值,Imin为所述最小电流值。

一些实施方式中,所述处理模块202还用于:

通过Vcal=Vcurr-(Icurr-Imin)*Vcomp得到所述测量结果,其中Vcurr为所述原始磁力值,Icurr为所述校验电流,Vcal为所述测量结果。

一些实施方式中,所述处理模块202还用于:

当完成所述校正所述原始磁力值后,返回一个32位的2进制数;

若第i位是1,则确定第i+1个的所述电子磁力计校正正常,所述i是大于等于0且小于32的整数;

若第i位是0,则确定第i+1个所述电子磁力计校正存在异常。

一些实施方式中,所述处理模块202还用于:

通过三倍标准差法确定上限值与下限值,根据所述上限值和下限值构造所述用户数据范围,若所述原始磁力值不落在所述范围,则判断所述原始磁力值为异常值并进行剔除。

上面从模块化功能实体的角度分别介绍了本申请实施例中的创建装置,以下从硬件角度介绍一种计算机设备,如图3所示,其包括:处理器、存储器、输入输出单元(也可以是收发器,图3中未标识出)以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序。例如,该计算机程序可以为图1所对应的实施例中基于电子磁力计的电磁测量方法对应的程序。例如,当计算机设备实现如图2所示的基于电子磁力计的电磁测量的装置20的功能时,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述图2所对应的实施例中由基于电子磁力计的电磁测量的装置20执行的基于电子磁力计的电磁测量方法中的各步骤。或者,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述图2所对应的实施例的基于电子磁力计的电磁测量的装置20中各模块的功能。又例如,该计算机程序可以为图1所对应的实施例中基于电子磁力计的电磁测量方法对应的程序。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等,所述处理器是所述计算机装置的控制中心,利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块,所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块,以及调用存储在存储器内的数据,实现所述计算机装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等)等。此外,存储器可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如硬盘、内存、插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

所述输入输出单元也可以用接收器和发送器代替,可以为相同或者不同的物理实体。为相同的物理实体时,可以统称为输入输出单元。该输入输出可以为收发器。

所述存储器可以集成在所述处理器中,也可以与所述处理器分开设置。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,这些均属于本申请的保护之内。

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