專利名稱：一種三軸磁傳感器標(biāo)定用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油儀器領(lǐng)域，特別涉及的是一種利用地球重力與地球磁場(chǎng)對(duì)三軸磁傳感器中的每個(gè)軸進(jìn)行高精度標(biāo)定的方法。
背景技術(shù)：
地球的磁性，是地球內(nèi)部的物理性質(zhì)之一，因?yàn)榈厍蚴且粋€(gè)大磁體，在其周圍形成磁場(chǎng)，表現(xiàn)出磁力作用的空間，即被稱作為地磁場(chǎng)。它和一個(gè)置于地心的磁偶極子的磁場(chǎng)很近似，這是地磁場(chǎng)的最基本特性。地磁場(chǎng)強(qiáng)度很弱，這是地磁場(chǎng)的另一特性，在最強(qiáng)的兩極其強(qiáng)度不到(T)，平均強(qiáng)度約為(T)，而它隨地點(diǎn)或時(shí)間的變化就更小，因此常用(Y)，即 (T)做為磁場(chǎng)強(qiáng)度單位。由于地磁場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定，且具有很好的指向性，通過對(duì)地磁場(chǎng)的精確測(cè)量，可以進(jìn)行導(dǎo)航、測(cè)斜、探礦的等應(yīng)用，為此，目前所使用的高精度磁傳感器的標(biāo)定更是在軍事、能源、勘探等領(lǐng)域有重要的意義。但有個(gè)問題是，目前磁通門傳感器的標(biāo)定通常采用人工外加磁場(chǎng)的方法，需要用到磁屏蔽筒、螺線管和可編程高精度恒流源等設(shè)備。將磁通門傳感器放置在螺線管內(nèi)，并利用磁屏蔽筒將地磁場(chǎng)屏蔽，人為給螺線管施加一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的高精度電流，控制螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)大小，以實(shí)現(xiàn)對(duì)磁通門傳感器的標(biāo)定。由于標(biāo)定所依賴的參數(shù)或多或少受到實(shí)驗(yàn)條件的影響，高精度的標(biāo)定所需的條件過于嚴(yán)格，一般會(huì)造成一定的誤差，而且對(duì)設(shè)備的依賴程度非常高，標(biāo)定程序比較復(fù)雜無法實(shí)現(xiàn)；且又易受到磁敏感材料的材質(zhì)、磁導(dǎo)率、線圈的匝數(shù)、 形狀等多種因素的影響，以至于會(huì)造成磁傳感器的個(gè)體差異。這主要體現(xiàn)在零點(diǎn)電壓值的飄移，單位電壓值對(duì)應(yīng)的磁通量不一致。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種三軸磁傳感器標(biāo)定用的方法，以解決現(xiàn)有的傳感器標(biāo)定方法不能有效解決零點(diǎn)飄移及不同磁傳感器的度量尺度不一的問題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種三軸磁傳感器標(biāo)定用的方法，所述標(biāo)定用的方法是通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)的1)在選取三軸磁傳感器測(cè)量地之后，計(jì)算出該地地磁場(chǎng)的三分量MX、MY、MZ ；2)通過調(diào)整加速度傳感器的Z軸的方向，從而使磁傳感器的Z軸的方向與重力加速度方向保持一致，并采集磁傳感器Z軸的電壓值VZl ；3)通過調(diào)整加速度傳感器的Z軸的方向，從而使磁傳感器的Z軸的方向與重力加速度反方向保持一致，并采集此傳感器Z軸的電壓值VZ2 ；4)，利用磁傳感器Z軸的電壓值與磁感強(qiáng)度的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的公式
2* M7H(VZ) = (VZ 一 (FZl + VZ2) / 2) * ‘ ，其中VZ為磁傳感器Z軸的電壓值，
VΔ\ — VΔ 2計(jì)算出磁傳感器Z軸的磁感強(qiáng)度H，來進(jìn)行Z軸的標(biāo)定；5)通過調(diào)整加速度傳感器X軸的方向，從而使磁傳感器X軸的方向與重力加速度方向保持一致，并采集磁傳感器X軸的電壓值VXi ；6)通過調(diào)整加速度傳感器X軸的方向，從而使磁傳感器X軸的方向與重力加速度反方向保持一致，并采集磁傳感器X軸的電壓值VX2 ；7)利用磁傳感器X軸的電壓值與磁感強(qiáng)度的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的公式
權(quán)利要求
1.一種三軸磁傳感器標(biāo)定用的方法，其特征在于，所述標(biāo)定用的方法是通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)的1)在選取三軸磁傳感器測(cè)量地之后，計(jì)算出該地地磁場(chǎng)的三分量MX、MY、MZ；2)通過調(diào)整加速度傳感器的Z軸的方向，從而使磁傳感器的Z軸的方向與重力加速度方向保持一致，并采集磁傳感器Z軸的電壓值VZl ；3)通過調(diào)整加速度傳感器的Z軸的方向，從而使磁傳感器的Z軸的方向與重力加速度反方向保持一致，并采集此傳感器Z軸的電壓值VZ2 ；4)，利用磁傳感器Z軸的電壓值與磁感強(qiáng)度的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的公式
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸磁傳感器標(biāo)定用的方法，其特征在于，所述加速度傳感器Z軸的方向是通過以下方法進(jìn)行調(diào)整的201)將裝有加速度傳感器的桿子置于矯正臺(tái)上；202)通過觀察加速度傳感器的Χ、Υ、Ζ軸的讀數(shù)，來確定是否滿足Z軸與重力加速度方向或反方向一致；203)如果不一致，將Z軸方向往重力加速度方向或反方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸磁傳感器標(biāo)定用的方法，其特征在于，所述加速度傳感器X軸的方向是通過以下方法進(jìn)行調(diào)整的301)將裝有加速度傳感器的桿子置于矯正臺(tái)上；302)通過觀察加速度傳感器的Χ、Υ、Ζ軸的讀數(shù)，來確定是否滿足X軸與重力加速度方向一致；303)如果不一致，將X軸方向往重力加速度方向或反方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三軸磁傳感器標(biāo)定用的方法，其特征在于，所述加速度傳感器Y軸的方向是通過以下方法進(jìn)行調(diào)整的401)將裝有加速度傳感器的桿子置于矯正臺(tái)上；402)通過觀察加速度傳感器的X、Y、Z軸的讀數(shù)，來確定是否滿足Y軸與重力加速度方向或反方向一致；403)如果不一致，將Y軸方向往重力加速度方向或反方向進(jìn)行調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種三軸磁傳感器標(biāo)定用的方法，該方法在選取好測(cè)量地并計(jì)算出該地地磁場(chǎng)的三分量之后，通過調(diào)節(jié)磁傳感器三軸的角度位置與重力加速度方向保持一致，并采集角度調(diào)整完后三根軸上的電壓值，然后通過磁傳感器三軸的電壓值與磁感強(qiáng)度的線性對(duì)應(yīng)關(guān)系的磁感強(qiáng)度公式，計(jì)算出三根軸不同的磁感強(qiáng)度，從而進(jìn)行高效精確的標(biāo)定。本發(fā)明的使用，可以進(jìn)一步統(tǒng)一磁傳感器的三軸的零點(diǎn)和單位電壓值對(duì)應(yīng)的磁通量的比例關(guān)系，從而簡(jiǎn)單而有效的解決零點(diǎn)電壓值的飄移與單位電壓值對(duì)應(yīng)的磁通量不一致的問題。
文檔編號(hào)G01V13/00GK102236111SQ20101017259
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者張琳, 彭勁松, 胡杰, 陳益輝 申請(qǐng)人:張琳, 彭勁松, 胡杰, 陳益輝