專利名稱：三維空間地磁傳感器模塊及其校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳感器領(lǐng)域，具體地，涉及一種三維空間地磁傳感器模塊及其校正方法。
背景技術(shù)：
三維空間地磁傳感器主要功能在于感知目前要測量的被嵌入的機械設(shè)備或者物體，在地球表面任何一個地方目前的方位角和相對于地球表面某一點的切面的俯仰角，比如美國Holleywell公司的HMC傳感器系列，主要應(yīng)用于，機器人運動姿態(tài)控制系統(tǒng)，導(dǎo)彈姿態(tài)方向感知控制系統(tǒng)，航海中輪船的姿態(tài)感知系統(tǒng)和飛機航行。在應(yīng)用中將傳感器嵌入到電路板模塊里面，通過內(nèi)部通訊總線輸出當前的俯仰角(pitch)、方位角(yaw)和轉(zhuǎn)動角 (roll) 3個數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的地磁傳感器模塊雖然具有一定穩(wěn)定的抗干擾的特性，但是在實際的復(fù)雜的自然環(huán)境當中，難免受到各種噪音或者磁場的干擾，或者模塊本身原因造成的短暫性測量錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種三維空間地磁傳感器模塊及其校正方法，以避免噪音或者磁場的干擾或模塊本身原因造成地磁傳感器模塊測量錯誤的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種三維空間地磁傳感器模塊，包括地磁傳感器、處理器和加速度傳感器，所述處理器接受加速度傳感器在三維坐標各個方向的加速度，并對這三個方向的加速度進行計算，該處理器將加速度的計算結(jié)果和接受到的地磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動角進行驗證。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，包括信號轉(zhuǎn)換接口，上述處理器通過信號轉(zhuǎn)換單元與外部進行通信，該信號轉(zhuǎn)換接口將12C通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為Modbus Rtu通信協(xié)議。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述處理器采用MEGA328P芯片。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述加速度傳感器采用ADXL245傳感器。同時還提供一種用于三維空間地磁傳感器模塊的校正方法，包括以下步驟 處理器接受加速度傳感器在三維坐標各個方向的加速度，和磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動
角；
處理器對上述接受的三個加速度進行計算；
處理器將上述加速度計算和接受的磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動角進行驗證。本發(fā)明的技術(shù)方案通過加速度傳感器的輔助測量產(chǎn)生一個測量數(shù)據(jù)，對地磁傳感器的測量結(jié)果進行校驗，保證了地磁傳感器輸出結(jié)果的正確性。避免了因為地磁傳感器產(chǎn)生的錯誤結(jié)果而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤或者引起的可以避免的工業(yè)或者機械系統(tǒng)事故。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中
圖I為本發(fā)明實施例所述的三維空間地磁傳感器模塊的工作原理圖2為發(fā)明實施例所述的三維空間地磁傳感器模塊校正方法的工作流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I所示，一種三維空間地磁傳感器模塊，包括地磁傳感器、處理器和加速度傳感器，處理器接受加速度傳感器在三維坐標各個方向的加速度，并對這三個方向的加速度進行計算，該處理器將加速度的計算結(jié)果和接受到的地磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動角進行驗證。其中，還包括信號轉(zhuǎn)換接口，上述處理器通過信號轉(zhuǎn)換單元與外部進行通信，該信號轉(zhuǎn)換接口將12C通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為Modbus Rtu通信協(xié)議。處理器采用Ateml公司的型號為MEGA328P的芯片。加速度傳感器采用Analong Devices公司的型號為ADXL245的傳感器。地磁傳感器采用Holleywell公司的型號為HMC5843的傳感器。處理器、加速度傳感器和地磁傳感器通過12C通信總線連接。如圖2所示，一種用于三維空間地磁傳感器模塊的校正方法，包括以下步驟 處理器接受加速度傳感器在三維坐標各個方向的加速度，和磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動
角；
處理器對上述接受的三個加速度進行計算；
處理器將上述加速度計算和接受的磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動角進行驗證。最后應(yīng)說明的是以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明， 盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種三維空間地磁傳感器模塊，其特征在于，包括地磁傳感器、處理器和加速度傳感器，所述處理器接受加速度傳感器在三維坐標各個方向的加速度，并對這三個方向的加速度進行計算，該處理器將加速度的計算結(jié)果和接受到的地磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動角進行驗證。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維空間地磁傳感器模塊，其特征在于，還包括信號轉(zhuǎn)換接口，上述處理器通過信號轉(zhuǎn)換單元與外部進行通信，該信號轉(zhuǎn)換接口將12C通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為Modbus Rtu通信協(xié)議。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維空間地磁傳感器模塊，其特征在于，所述處理器采用 MEGA328P 芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的三維空間地磁傳感器模塊，其特征在于，所述加速度傳感器采用ADXL245傳感器。
5.一種用于權(quán)利要求I所述的三維空間地磁傳感器模塊的校正方法，其特征在于，包括以下步驟處理器接受加速度傳感器在三維坐標各個方向的加速度，和磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動角；處理器對上述接受的三個加速度進行計算；處理器將上述加速度計算和接受的磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動角進行驗證。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三維空間地磁傳感器模塊和校正方法，三維空間地磁傳感器模塊，包括地磁傳感器、處理器和加速度傳感器，所述處理器接受加速度傳感器在三維坐標各個方向的加速度，并對這三個方向的加速度進行計算，該處理器將加速度的計算結(jié)果和接受到的地磁傳感器的俯仰角或轉(zhuǎn)動角進行驗證。通過加速度傳感器的輔助測量產(chǎn)生一個測量數(shù)據(jù)，對地磁傳感器的測量結(jié)果進行校驗，保證了地磁傳感器輸出結(jié)果的正確性。避免了因為地磁傳感器產(chǎn)生的錯誤結(jié)果而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤或者引起的可以避免的工業(yè)或者機械系統(tǒng)事故。
文檔編號G01V13/00GK102590870SQ20121003194
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月13日
發(fā)明者宋啟明, 李睿 申請人:無錫泰克塞斯新能源科技有限公司