AGV磁导航方案

发布时间:2022-07-20阅读:927

型号:SEN-XY类型:X/Y轴磁传感器测量范围:+/-1100uT分辩率:0.015uT线性度:0.60%供电电源:3/5V工作电流:0.5mA工作温度:-40~+85℃通信接口:N/A尺寸:6×2.1×2.21mm

PNI自成立之初,就专注于为***磁导航和定位研究领域提供***产品和技术支持服务,多年来推出了一系列性能***产品,包括各类电子罗盘和磁元件。PNI不仅在磁导航方面拥有算法开发经验,而且其MI(磁感)传感器至今仍是世界上精度的磁感元件。下面我们一起来揭开,这样一款***的磁传感器背后工作的“秘密”。

图1:PNI磁传感器元件及ASCI驱动芯片

图2是PNI磁感式(MI)传感器的实际简要应用电路。这是一个典型的LR振荡电路,其中,电感元件由传感器中的高磁导率磁芯和缠绕在其四周的螺旋管组成,电阻则需要用户提供。除此之外,电路中还有一个用于状态切换的施密特触发器。

图2:PNI磁传感器典型应用电路图

当图中电路接通电源后,由物理规律可知,传感器处的磁场强度H由两部分组成:一部分是外界磁场强度HE;另一部分则是电流所产生的,大小与电流成正比,可表示为k0I(k0为常数)。所以,可以得到如下关系式:

H=HE+k0I

在图2的工作电路中,假设施密特触发器的阈值电压为VH,并且当输入电压(A点电压)为0或某个小于阈值电压的值VL时,触发器的逻辑状态降为“1”,同时输出大小为VS的电压信号。在此条件下,电路中传感器两端的电压会逐渐增加,直到A点的电压上升到VH时,触发器的逻辑状态会转换为“0”,从而使得传感器上的电压又开始慢慢减小。如图3,上半部分所示为是施密特触发器逻辑状态波形图,下半部分为A点处的实际电压变化波形图。

图3:振荡电路输出波形与触发器逻辑状态变化图

图4是磁性物质的磁导率μ与磁场强度H的关系。正如图2所示,电路中的偏置电阻Rb和以及触发器的参数特性均经过挑选,从而使得传感器在受到正向或负向电压驱动时,所产生的磁场强度能处于图5所示的虚线区域中。注意当没有外界磁场时,无论是正向或负向驱动,都能得到相同波形图。