磁罗经的发展前景4.

1、关于船用磁罗经磁罗经发展前景的思考封面Demon.CJune 6, 201301020304公元300年，指南针开始应用于航海事业和捕渔活动改用木料加工成鱼形,将磁针夹入鱼腹,令其浮于盛水盘内十六世纪,制造出装于箱体内的液体磁罗经至今，成为航海的必备仪器磁罗经的问世使用使用范范围围标准罗经1操舵罗经2救生艇罗经3应急罗经4优优点点结构简单1性能可靠2 独立工作 3经济耐用4缺陷缺陷体积大1重量重2 指向易受影响 3自差校正复杂451磁罗经的问世目录页4巨磁电巨磁电阻传感器阻传感器5 GPS罗经罗经仪仪2磁通门罗磁通门罗经经(Flux gate compass)1霍尔罗经霍尔罗经(Hall co

2、mpass)3磁阻磁阻(MR)罗经罗经数字磁罗经分类霍尔罗经霍尔罗经(Hall compass)过渡页过渡页1原理原理霍尔霍尔效应效应其中其中:UHX为船首尾方向的霍尔电压为船首尾方向的霍尔电压;为船首与磁场为船首与磁场H方向的夹角。而沿船左右方向的夹角。而沿船左右正横方向霍尔器件输出电压与航向关系为正横方向霍尔器件输出电压与航向关系为UHY=UMAXsin。其中。其中:UHX为船首尾方为船首尾方向的霍尔电压向的霍尔电压;为船首与磁场为船首与磁场H方向的夹角。而沿船左右正横方向霍尔器件输方向的夹角。而沿船左右正横方向霍尔器件输出电压与航向关系为出电压与航向关系为UHY=UMAXsin。由图由图

3、1可见，船舶航向可见，船舶航向=tan-1(UHY/UHX) 。磁通门罗经磁通门罗经(Flux gate compass)过渡页2原理原理磁通门磁通门效应效应当两磁芯形状尺寸和电磁参数完全对称时，两磁芯中的磁通在测量线圈中产生当两磁芯形状尺寸和电磁参数完全对称时，两磁芯中的磁通在测量线圈中产生的感应电势互相抵消，输出为零的感应电势互相抵消，输出为零;当沿杆轴方向施加外部磁场时，其中一个杆先当沿杆轴方向施加外部磁场时，其中一个杆先于另一个杆磁性饱和，造成测量线圈中的感应电势不能互相抵消，输出波形不于另一个杆磁性饱和，造成测量线圈中的感应电势不能互相抵消，输出波形不对称，主要成分为激磁频率的二次谐

4、波。由于外磁场产生感应电压的幅值与施对称，主要成分为激磁频率的二次谐波。由于外磁场产生感应电压的幅值与施加的磁场成正比，即可通过测量与外磁场成正比的二次谐波分量来测量外磁场。加的磁场成正比，即可通过测量与外磁场成正比的二次谐波分量来测量外磁场。磁通门罗经磁通门罗经(Flux gate compass)过渡页2原理原理磁通门磁通门效应效应特点：性能可靠、经济、耐用，与霍尔和磁阻传感器相比，它们的尺寸规格大、价格贵磁阻(MR)罗经过渡页3原理原理磁阻磁阻效应效应磁阻效应磁阻效应(Magnetoresistanc effect)是指导体电阻受磁场影响而产生变化是指导体电阻受磁场影响而产生变化的现象，

5、当外磁场平行于磁体内部的的现象，当外磁场平行于磁体内部的磁化方向时，磁体电阻几乎不随外磁磁化方向时，磁体电阻几乎不随外磁场变化，而当磁场偏离内部磁化方向场变化，而当磁场偏离内部磁化方向时，则电阻减小。随着外磁场的增大，时，则电阻减小。随着外磁场的增大，电阻急剧变化，当外磁场达到一定场电阻急剧变化，当外磁场达到一定场强时，电阻将趋向于饱和而基本不变。强时，电阻将趋向于饱和而基本不变。磁阻(MR)罗经过渡页3原理原理磁阻磁阻效应效应特点:(1)磁阻传感器被集成芯片，尺寸小，可方便地装入插板产品中。(2)灵敏度高。由于内阻小，使其对电磁噪声和干扰不敏感。(3)无转动等机械部件，无需日常保养，具有高度

6、可靠性。(4)成本低，价格便宜。巨磁电阻传感器过渡页4原理原理巨磁巨磁电阻电阻效应效应巨磁电阻(GMR)传感器集成芯片(包括有双轴的或三轴的)及其放大处理电路组成的传感器件，贴在罗经盆的上表面或下表面上，此时传感器可同时测量合成磁场的X轴和Y轴的两个分量。放大器对两个输出电压进行放大处理后，送至A/D转换器，将模拟信号电压转变为数字信号电压，再送至CPU，按照编制好的程序，计算Y轴和X轴信号vY和vX的正切值，可获得船舶的罗航向。巨磁电阻传感器过渡页4原理原理巨磁巨磁电阻电阻效应效应特点：体积小、灵敏度高、线性范围宽、可靠性高、成本低、热稳定性好等特点，目前完全可取代传统的霍尔及磁阻元件 GP

7、S罗经仪过渡页5原理原理GPSGPS定定位位 接收机接收来自GPS卫星的原始导航数据,依据GPS罗经仪导航算法模型和动态实时解算整周模糊度的算法,就可以求出基线向量在大地坐标系下的解,然后求解出载体的方位角、俯仰角、横滚角等罗经技术参数。 GPS罗经仪过渡页5原理原理GPSGPS定定位位 特点：精度高、速度快、易安装、价格低廉新式磁罗经的应用 霍尔罗经(Hall compass) 主要应用于海军潜艇 磁通门罗经(Flux gate compass) 主要应用于农业 磁阻(MR)罗经 主要应用于交通车辆、导航系统、试验仪器、医疗仪器、钻井设备、农业设备等领域 巨磁电阻传感器 主要应用于信息、电机、电子电力、能源管理、汽车、磁信息读写及工业自动控制等领域 GPS罗经仪 将来有可能完全取代陀螺罗经以及磁罗经如今电子磁罗经已经使用于一些船舶如：霍尔罗经、磁通门罗经、磁阻罗经、巨磁电阻罗经、GPS罗经等。新式磁罗经克服了传统磁罗经体积大、重量重,需占船上一定的空间位置,并有效的防止了环境和船体带来的误差。理想的电子罗经应是自主消除自差、磁差能直接显示真航向，并不受周围环境所影响。与传统的磁罗经相比,电子磁罗经没有转动的机械部件,体积小、重量轻、数字