一种基于数字磁通门的磁航向系统

摘要

本发明涉及的磁航向系统是一种利用地球磁场测量方向的装置。为解决系统采用模拟电路进行信号处理时温度性能相对较差的问题，本发明采用单片机进行信号处理的数字磁通门组成的磁航向系统。该系统将磁通门信号直接转换为数字信号，利用单片机代替传统的模拟电路进行信号处理。该系统电路由供电电源、数字磁通门模块、磁航向解算模块、通信模块和虚拟仪表等组成。数字磁通门电路为闭环控制电路，利用两个单片机C8051f064的高速、高精度AD直接采样三路磁通门信号。磁航向解算电路利用另一个单片机采集数字磁通门输出信号并进行航向解算。通信模块实现单片机与外设、单片机之间以及单片机与上位机之间的通信。虚拟仪表不仅可实时显示系统状态、航向角和系统内部数据，还可以控制系统自动进行调试。

主权项

一种基于数字磁通门的磁航向系统，该磁航向系统由供电电源模块、数字磁通门模块、磁航向解算模块、通信模块和虚拟仪表模块组成，其特征在于：该供电电源模块为磁航向系统提供外部和内部电源；该数字磁通门模块使用两个单片机处理磁通门传感器的三路输出信号，用于将磁通门信号直接转换为数字信号，完成包括模拟信号到数字信号转换、数字处理以及信号调理功能；该磁航向解算模块使用另一个单片机进行航向解算；该通信模块用于处理单片机与外设之间的通信、单片机之间的通信以及单片机与上位机之间的通信；该虚拟仪表模块用于提供一种用户友好界面，其中：虚拟仪表模块的硬件主要是一台通用个人计算机和一块接口电路板；该数字磁通门模块由激励电源、信号调理、数字处理和信号输出及反馈四个部分组成；该数字磁通门模块中的激励电源采用三角波激励，由单片机产生的方波直接积分产生，激励频率可由单片机修改方波频率间接调整，三路磁通门的激励线圈是串行连接的，以保证三路磁通门的激励电流一致，并采用两个互补输出的三角波信号驱动磁通门传感器，同时电路调整选择合适的电阻获得最佳激励电压。