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技術頻道

電子指南針解決方案

概述
  指南針是一個重要的導航工具,甚至在GPS中也會用到。電子指南針將替代舊的針式指南針或羅盤指南針,因為電子指南針全采用固態的元件,還可以簡單地和其他電子系統接口。
  電子指南針系統中磁場傳感器的磁阻(MR)技術是最佳的解決方法,和現在很多電子指南針還在使用的磁通量閘門傳感器相比較,MR技術不需要繞線圈而且可以用IC生產過程(IC-like process)生產,是一個更值得使用的解決方案。由于MR有高靈敏度,它甚至比這個應用范圍中的霍爾元件更好。
  PHILIPS半導體的KMZ52是一個兩維磁場傳感器,它是使用磁阻的作用以及其靈敏度和線性來測量微弱的地球磁場,且集成了置位/復位功能以及補償線圈,這些線圈可以用翻轉(flipping)技術消除偏移,用電磁反饋技術消除溫度的敏感漂移。

參考照片

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電子指南針演示板
  電子指南針演示板,除了LCD顯示和開關外,整板都使用表面貼裝技術。它具有磁場的測量、機首方向計算、傳感器偏移補償、磁場干涉的補償、正北校準等系統結構,其微控制器為飛利蒲的87LPC769自帶8位的ADC和DAC轉換器。其技術數據如下:
尺寸 90mm×73mm×40mm;
電壓 6V;
電流 30mA;
磁場測量范圍 50A/m;
機首方向顯示分辨率 2°;
機首方向精度 3° 。

指南針模塊
指南針模塊完成了復雜的指南針原理性邏輯控制和數學運算,可用于二次開發,它有如下特征:
尺寸(47mm×30mm)小,可嵌入用戶產品中;
DC 12V供電,電流消耗:30mA/12V;
同時提供RS232接口和I2C接口;
具有正北校正.硬鐵補償.非正交補償功能;
提供完整的接口協議和接口函數庫;
另可提供PC機演示程序,在濾波方式下,分辨率可達10。

應用領域
手持式指南針;
汽車中獨立的指南針;
移動電話中的指南針。

要在上面這些領域中使用,以下的條件非常重要:
系統中的所有元件都是標準的低成本元件;特別是微控制器,也應當是一個8位的低成本元件,
而且要有盡量多的在片外部模塊(如A/D和D/A轉換器);

可顯示以下信息:
--以數字或圖形顯示機首方向;
--以最臨近方位文字顯示機首方向。
精度小于3°(用8位的模數和數模轉換),可根據客戶要求提高精度;
能補償指南針的外殼或車體產生的“硬鐵”干涉效應;
指南針的讀數可參考地理上的北正北。


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