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什么是地磁传感器,地磁传感器的原理详细说明

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什么是地磁传感器?


地磁场是地球的固有资源,为航空、航天、航海提供了天然的坐标系,可应用于航天器或舰船的定位定向及姿态控制。利用地球磁场空间分布的磁导航技术简便高效、性能可靠、抗干扰,是发达国家不可缺少的基本导航定位手段之一,如自动化程度很高的波音飞机都装载有磁导航定位系统。


地磁传感器与陀螺仪区别


地磁传感器与陀螺仪都可以用在导航上,各有优点。

陀螺仪是利用陀螺的定轴性和进动性,可以测量姿态(利用定轴性)和寻北(利用进动性)的仪器;短时间精度高,长时间工作时存在累积误差。地磁场传感器是可以测量地球磁场,在不受磁干扰的情况下,如果知道当地的经纬度和海拔,就可以在测量地磁场方向后,利用各种地球磁场模型计算磁倾角、磁偏角,然后就可以算出极北和姿态等。磁场传感器容易受干扰,但是简单不容易坏。


地磁传感器的应用


通过上面的介绍,大家对地磁传感器肯定已经具备了一定了解,那么,地磁传感器有哪些应用呢?

(一)地磁传感器应用方面

以往磁传感器在手机中的应用,主要是用在指南针和一些游戏中,最多是用到GPS的惯性导航。所以在客户和一些手机厂家看来,地磁传感器都是一个可有可无的“奢侈品”,一直是高端手机才有的东西。

可是,一项新的应用将大大推动地磁传感器成为手机的必配产品。这就是室内导航。目前已有谷歌、高德等传统的地图厂商建立数据库,以推动室内导航这一基于LBS(LocaTIon Based Services)的位置服务。

(二)一款具体的地磁传感器系统——地磁车辆检测器TVD-200

TVD-200为地埋式无线地磁车辆检测系统,用于替代传统线圈型车辆检测器,车辆经过检测器埋设区域时,通过检测设备周围磁场相对地球磁场的变化以判断车辆的经过和通过,接收器收到检测器信号后,把信号传输给相应的系统,完成车辆检测。无线地磁车辆检测器可以免布线安装,无需外部电源,施工简单,具有很强的适应性,可以满足各种复杂气象条件下停车位信息的采集和处理。


地磁传感器的原理


  目前,可用于检测地磁场分布变化的技术原理主要有: ①磁阻效应:当沿着一条长而且薄的铁磁合金的长度方向施 加一个电流,在垂直于电流的方向施加一个磁场,则合金 带自身的阻值将会发生变化,此阻值变化的大小与磁场和 电流的大小密切相关。 ②霍尔效应:通过电流的半导体在垂直电流方向的磁场作用 下,在与电流和磁场垂直的方向上形成电荷的积累而出现 电势差。 ③电磁感应:线圈切割地磁场的磁力线则将在线圈的两端产 生感应电动势。 ④AMR(相异性磁力阻抗感应) ⑤GMR(巨磁)效应


地磁传感器的应用

  

① 健身计划(step-counter) 

② 导航应用 盲区导航(过隧道,地下商场) 驴行天下 (electronic compass ) 

③ 游戏应用 

④ 手势及姿态识别 

⑤ 其它

  



地磁传感器用来电子系统的工作原理


  地球的磁场在几公里之内基本上是恒定的,但大型的铁磁性物体会对地球磁场产生巨大的扰动,地磁传感器可以分辨出地球磁场6000分之1的变化,而当车辆通过时对地磁的影响将达到地磁强度的几分之一,因此利用地磁传感器来探测车辆,具有极高的灵敏度,地磁传感器就是通过探测车辆通过时对地球磁场产生的扰动来探测车辆的,国外的应用非常广泛。

  



地磁传感器在检测车辆应用的优点


  一.安装、维修方便,不必封闭车道、对路面破坏小,当在检测点吊架或侧面安装时不用破坏路面,维修时只需检查地磁传感器即可;检测点不易遭到破坏,不受路面移动影响;

  二.地磁传感器是利用地球磁场在铁磁物体通过时的变化来检测,所以它不受气候的影响;

  二.通过对灵敏度的设置可以识别铁磁性物体的大小,可以大致判断出车辆的类型;

  四.对非铁磁性物体没有反应,因此可以有效地减少误检。


地磁传感器的型号


  一、四芯为传统仪表所用,目前市场主流80%以上正规厂家都是选用四芯传感器为主,具质量稳定,搞干扰性强。缺点是制作麻烦,成本高,不适合大规模自动流水线生产。

  二、二芯传感器为近年来新上的产品,产品的稳定性还有待市场的进一步验证。具生产制作简单,成本低,适合流水作业。

  信息时代,当然要用更有效的方式解决问题。随着经济的发展,车辆越来越多,单靠人力的话是远远不够的。对于车辆数据的收集于处理,地磁感应器充当传输的媒介,它使得大量信息即时输送到中心,便于管理中心及时做出处理方案。而随着磁传感器技术的发展成熟,它被越来越多的领域所使用。大到航空航天,小到日常生活的方方面面。




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