[发明专利]磁传感器阵列测量中的平行度误差补偿方法和系统

权利要求书

1.一种磁传感器阵列测量中的平行度误差补偿方法，所述的磁传感器阵列由n个磁传感器固定在同一安装板上构成，安装板上有三个两两正交的基准线，每个磁传感器有三个磁轴，分别为磁轴X、磁轴Y和磁轴Z，以安装板的一个顶点为原点O，三个基准线方向为X轴、Y轴和Z轴方向建立坐标系，其特征在于，该方法包括下列步骤：

步骤一、将磁传感器阵列的安装板的XOY平面与转台台面平行固定在转台上，将磁传感器阵列的X轴与转台的0°刻线对准；

步骤二、旋转转台一周，每旋转15°对磁传感器阵列的每个磁传感器的磁轴X、磁轴Y的输出数据进行采集，分别获得磁传感器阵列磁轴X的方位角与磁轴X的输出数据的对应关系、磁轴Y的方位角与磁轴Y输出数据的对应关系；所述磁轴X的方位角为磁轴X在XOY平面的投影与X轴的夹角，所述磁轴Y的方位角为磁轴Y在XOY平面的投影与Y轴的夹角；

步骤三、将磁传感器阵列的安装板YOZ平面与转台台面平行固定在转台上，将Y轴基准线与转台的0°对准；

步骤四、旋转转台一周，每旋转15°对磁传感器阵列的每个磁传感器的磁轴Y和磁轴Z的输出数据进行采集，分别获得磁传感器阵列磁轴Y的俯仰角与磁轴Y的输出数据的对应关系、磁轴Z的俯仰角与磁轴Z输出数据的对应关系；所述磁轴Y的俯仰角为磁轴Y与YOZ平面的投影与Y轴的夹角，所述磁轴Z的俯仰角为磁轴Z与YOZ平面的投影与Z轴的夹角；

步骤五、将磁传感器阵列的安装板的XOZ平面与转台台面平行固定在转台上，将Z轴基准线与转台的0°对准；

步骤六、旋转转台一周，每旋转15°对磁传感器阵列的每个磁传感器的磁轴X和磁轴Z的输出数据进行采集，分别获得磁传感器阵列磁轴X的俯仰角与磁轴X的输出数据的对应关系、磁轴Z的方位角与磁轴Z输出数据的对应关系；所述磁轴X的俯仰角为磁轴X在XOZ平面的投影与X轴的夹角，所述磁轴Z的方位角为磁轴Z在XOZ平面的的投影与Z轴的夹角；

步骤七、分别对步骤二、步骤四和步骤六获得的对应关系进行正弦拟合，获得每个磁传感器的每个磁轴的方位固有误差角和俯仰固有误差角，方位固有误差角记为α_mi，俯仰固有误差角记为β_mi，其中m为x、y、z，分别代表磁传感器的磁轴X、磁轴Y、磁轴Z，i为磁传感器阵列的编号，i=1，2,3……n；

步骤八、根据步骤七获得每个磁传感器的修正矩阵A_i，所述修正矩阵A_i为：

Ai=cosαxicosβxisinαxicosβxisinβxicosαyicosβyisinαyicosβyisinβyicosαzicosβzisinαzicosβzisinβzi-1]]>

步骤九、根据步骤八获得的修正矩阵A_i对磁传感器阵列的第i个传感器的输出数据进行修正。

2.一种磁传感器阵列测量中的平行度误差补偿系统，所述的磁传感器阵列由n个磁传感器固定在同一安装板上构成，安装板上有三个两两正交的基准线，每个磁传感器有三个磁轴，分别为磁轴X、磁轴Y和磁轴Z，以安装板的一个顶点为原点O，三个基准线方向为X轴、Y轴和Z轴方向建立坐标系，其特征在于，该系统包括多路数据采集器、处理模块和输出显示器；

所述多路数据采集器分别对磁传感器阵列的每个磁传感器的每个磁轴的输出数据进行采集，并发送给处理模块；

所述采集数据具体为：对每个磁传感器的每个磁轴的输出数据进行采集，针对每个磁传感器，该数据包括该传感器的磁轴X、磁轴Y和磁轴Z的方位角与输出数据的对应的关系,以及磁传感器的磁轴X、磁轴Y和磁轴Z的俯仰角与输出数据的对应的关系，所述磁轴X的方位角为磁轴X在XOY平面的投影与X轴的夹角的，所述磁轴X的俯仰角为磁轴X在XOZ平面的投影与X轴的夹角；所述磁轴Y的方位角为磁轴Y在XOY平面的投影与Y轴的夹角，所述磁轴Y的俯仰角为磁轴Y与YOZ平面的投影与Y轴的夹角；所述磁轴Z的方位角为磁轴Z在XOZ平面的的投影与Z轴的夹角，所述磁轴Z的俯仰角为磁轴Z与YOZ平面的投影与Z轴的夹角；

所述处理模块具体包括拟合单元、矩阵计算单元、修正单元；

所述拟合单元将多路数据采集器采集到的每个磁轴的转角与输出数据的关系进行正弦拟合处理，获得每个磁传感器的每个磁轴的方位固有误差角和俯仰固有误差角；方位固有误差角记为α_mi，俯仰固有误差角记为β_mi，其中m为x、y、z，分别代表磁传感器的磁轴X、磁轴Y、磁轴Z，i为磁传感器阵列的编号，i=1，2,3……n；

所述矩阵计算单元根据拟合单元获得的每个磁传感器的每个磁轴的方位固有误差角和俯仰固有误差角获得每个磁传感器的修正矩阵A_i，

修正矩阵A_i为：cosαxicosβxisinαxicosβxisinβxicosαyicosβyisinαyicosβyisinβyicosαzicosβzisinαzicosβzisinβzi-1]]>

所述修正单元根据修正单元A_i获得的每个磁传感器的修正矩阵对第i个磁传感器的输出数据进行修正，并发送给输出显示器；

所述输出显示器将修正后的输出数据进行显示。