基于MEMS三维磁阻传感器的电子指南针的研究开题报告

 2021-08-26 07:08

1. 研究目的与意义

近年来,电子指南针被广泛运用于导航设备中,基于两轴磁阻传感器的电子指南针在有倾角情况下测量产生较大的误差,针对这个问题,采用基于mmc3120mr三维磁阻传感器的电子指南针具有体积小,稳定性好,功耗低,价格低廉,使用方便等特点。

相对于基于两轴磁阻传感器制作的电子指南针不能在有倾角时测量缺点,此电子指南针在有倾斜角度情况下能有效补偿倾斜角度,给出正确的地磁角度值。

采取限幅和均值滤波方法后精度达到民用导航设备的要求。

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2. 国内外研究现状分析

1) 2007年3月19日, (abn newswire) - 旭化成微系统(asahi kasei microsystems,简称akm)是旭化成电子材料元件公司(asahi kasei emd)的全资子公司。该公司已经成功地完成了ak8973s的研制。这是世界上最小最薄的三轴电子指南针,封装件只有2.5 x 2.5 x 0.5毫米,相当于一块芯片那么小。之所以有可能把尺寸做得这么小,是因为把硅单片霍尔元件与放大器和逻辑电路都做在单片芯片上面。据预计,ak8973s数码接口的用途包括移动电话的行人导航系统,个人导航装置,以及电视游戏控制器的动作输入装置。

2) 《2010-2012年中国电子指南针行业市场运行及投资前景研究报告》在大的市场调研基础上,重点探讨了电子指南针行业的整体及其相关子行业的运行情况,并对未来电子指南针行业的发展环境及发展趋势进行探讨和研判,最后研究了电子指南针行业今后的应对策略。

3) 2009年11月,效率源科技的第四代高智能化数据恢复一体化设备data compass数据指南正迎来了两周岁生日。短短一年时间,data compass数据指南针的全球总销量突破一千大关,目前在全球高端专业数据恢复领域的市场占有率已超过60%。

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3. 研究的基本内容与计划

该论文介绍了基于MEMS的三维磁阻传感器和加速度传感器的电子指南针系统,相对于由两轴磁阻传感器制造的电子指南针,该系统能够有效补偿倾斜角产生的误差。

如下如所示该系统框图:

磁阻传感器→→

加速度传感器

LCD显示

MMC3120MR三轴磁阻传感器可以消除强磁场的影响,使传感器保持高灵敏度,加速度传感器MXC62025G测得X,Y轴的加速度分量,将这两个角度送进单片机,用于倾角的补偿。中央处理器89C52单片机将磁阻传感器和加速度传感器的SDA和SCL端口加上上拉电阻后和单片机相连,单片机读取数据并处理之后通过LCD显示当前的地磁角度。

4. 研究创新点

电子罗盘,电子指南针,数字式指南针:能应用于地质,卫星gps系统,风水,越野车,航海,实验仪器等。

性能价格比很高。

同时,低价位机器人数字罗盘非常适用机器人,玩具飞机等场合。

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