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專利名稱：一種三軸磁傳感器標定用的方法
技術領域：
本發明涉及石油儀器領域，特別涉及的是一種利用地球重力與地球磁場對三軸磁傳感器中的每個軸進行高精度標定的方法。
背景技術：
地球的磁性，是地球內部的物理性質之一，因為地球是一個大磁體，在其周圍形成磁場，表現出磁力作用的空間，即被稱作為地磁場。它和一個置于地心的磁偶極子的磁場很近似，這是地磁場的最基本特性。地磁場強度很弱，這是地磁場的另一特性，在最強的兩極其強度不到(T)，平均強度約為(T)，而它隨地點或時間的變化就更小，因此常用(Y)，即 (T)做為磁場強度單位。由于地磁場相對穩定，且具有很好的指向性，通過對地磁場的精確測量，可以進行導航、測斜、探礦的等應用，為此，目前所使用的高精度磁傳感器的標定更是在軍事、能源、勘探等領域有重要的意義。但有個問題是，目前磁通門傳感器的標定通常采用人工外加磁場的方法，需要用到磁屏蔽筒、螺線管和可編程高精度恒流源等設備。將磁通門傳感器放置在螺線管內，并利用磁屏蔽筒將地磁場屏蔽，人為給螺線管施加一個標準的高精度電流，控制螺線管內的磁場大小，以實現對磁通門傳感器的標定。由于標定所依賴的參數或多或少受到實驗條件的影響，高精度的標定所需的條件過于嚴格，一般會造成一定的誤差，而且對設備的依賴程度非常高，標定程序比較復雜無法實現；且又易受到磁敏感材料的材質、磁導率、線圈的匝數、 形狀等多種因素的影響，以至于會造成磁傳感器的個體差異。這主要體現在零點電壓值的飄移，單位電壓值對應的磁通量不一致。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種三軸磁傳感器標定用的方法，以解決現有的傳感器標定方法不能有效解決零點飄移及不同磁傳感器的度量尺度不一的問題。為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現一種三軸磁傳感器標定用的方法，所述標定用的方法是通過以下步驟來實現的1)在選取三軸磁傳感器測量地之后，計算出該地地磁場的三分量MX、MY、MZ ；2)通過調整加速度傳感器的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度的線性對應關系的公式
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計算出磁傳感器Z軸的磁感強度H，來進行Z軸的標定；5)通過調整加速度傳感器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度的線性對應關系的公式
權利要求
1.一種三軸磁傳感器標定用的方法，其特征在于，所述標定用的方法是通過以下步驟來實現的1)在選取三軸磁傳感器測量地之后，計算出該地地磁場的三分量MX、MY、MZ；2)通過調整加速度傳感器的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度的線性對應關系的公式
2.根據權利要求1所述的一種三軸磁傳感器標定用的方法，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行調整的201)將裝有加速度傳感器的桿子置于矯正臺上；202)通過觀察加速度傳感器的Χ、Υ、Ζ軸的讀數，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行調節。
3.根據權利要求1所述的一種三軸磁傳感器標定用的方法，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行調整的301)將裝有加速度傳感器的桿子置于矯正臺上；302)通過觀察加速度傳感器的Χ、Υ、Ζ軸的讀數，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行調節。
4.根據權利要求1所述的一種三軸磁傳感器標定用的方法，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行調整的401)將裝有加速度傳感器的桿子置于矯正臺上；402)通過觀察加速度傳感器的X、Y、Z軸的讀數，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行調節。
全文摘要
本發明公開了一種三軸磁傳感器標定用的方法，該方法在選取好測量地并計算出該地地磁場的三分量之后，通過調節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度的線性對應關系的磁感強度公式，計算出三根軸不同的磁感強度，從而進行高效精確的標定。本發明的使用，可以進一步統一磁傳感器的三軸的零點和單位電壓值對應的磁通量的比例關系，從而簡單而有效的解決零點電壓值的飄移與單位電壓值對應的磁通量不一致的問題。
文檔編號G01V13/00GK102236111SQ20101017259
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月7日 優先權日2010年5月7日
發明者張琳, 彭勁松, 胡杰, 陳益輝 申請人:張琳, 彭勁松, 胡杰, 陳益輝