基于KMZ52的电子指南针设计

文章摘要： 如果忽略软铁效应（倘若指南针附近没有磁铁性材料，软铁效应是非常微弱的），可以用“双向校正”法校正。指南针在同一地点测得方向相差180 o的两个磁场值（H1和H2），储存两个测量值的磁场分量Hx和Hy，由于指南针的磁场等于地球磁场向量He与干涉磁场向量Hi的矢量和（旋转后，He大小相等方向相反；Hi的场源与指南针关系固定，不发生变化），可以得到干涉磁场分量：测得干涉磁场分量后，可以在补偿线圈中通以相应大小的电流，产生反向磁场分量-Hix和-Hiy，以补偿干涉磁场。图4是“硬铁效应”补偿前后两组数据的仿真图，补偿前图形大致以（3.5,6.5）为圆心（图4a），补偿后图形基本上是以（5.0，5.0

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如果忽略软铁效应（倘若指南针附近没有磁铁性材料，软铁效应是非常微弱的），可以用“双向校正”法校正。指南针在同一地点测得方向相差180 o的两个磁场值（H1和H2），储存两个测量值的磁场分量Hx和Hy，由于指南针的磁场等于地球磁场向量He与干涉磁场向量Hi的矢量和（旋转后，He大小相等方向相反；Hi的场源与指南针关系固定，不发生变化），可以得到干涉磁场分量：测得干涉磁场分量后，可以在补偿线圈中通以相应大小的电流，产生反向磁场分量-Hix和-Hiy，以补偿干涉磁场。图4是“硬铁效应”补偿前后两组数据的仿真图，补偿前图形大致以（3.5,6.5）为圆心（图4a），补偿后图形基本上是以（5.0，5.0）为中心（图4b），“硬铁效应”得到补偿。

行车试验

将电子指南针方向（X轴所指方向）向东，然后顺时针旋转360°，观察其两轴的电压输出，以及解算出的角度值。

从图5可以看出，随着指南针的旋转，两轴的输出呈正弦曲线，符合地球磁场在其传感器上投影的规律；图6表明，电子指南针方位角输出从110_开始逐渐上升，当到达360_（北）时，有一个向0_变化的连续跳跃，这是由于噪声引起的，然后从0_又逐渐上升到初始位置，符合实际电子指南针运动轨迹。

结 语

利用KMZ52芯片设计实现了电子指南针，分析了由于地球磁场和KMZ52芯片固有的特性而引起的偏差，给出了补偿方法，达到了精度要求。所设计的电子指南针模块已用于车载导航系统中，电路工作稳定，起到了很好的辅助导航作用。

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