[发明专利]矢量磁传感器的标定方法及其简便标定方法

权利要求书

1.一种矢量磁传感器的标定方法，其步骤如下：

步骤一、将电子设备预热，借助精密测距仪器精确定位，将已完成标定的矢量磁传感器置于磁屏蔽装置的中心，用以检测磁屏蔽装置的内部磁场；

步骤二、预先设置标定三轴线圈时的三轴电流I_x、I_y、I_z：标定三轴线圈时的三轴电流I_x、I_y、I_z需要均匀分布在空间8个象限，即I_x、I_y、I_z满足(+++)、(-++)、(+-+)、(++-)、(--+)、(-+-)、(+--)、(---)，共8种组合，以保证三轴电流I_x、I_y、I_z产生的空间矢量磁场覆盖空间的所有方向；其次，I_x、I_y、I_z幅值需根据三轴线圈在设计完成后三轴大致的比例系数k_x、k_y、k_z来确定，以三轴矢量磁场和的幅值，即处在标量磁力仪量程中间为宜；最后，每个象限电流组数为n(n≥2)，共计8×n组输入电流；

步骤三、借助精密测距仪器的精确定位，将三轴线圈置于磁屏蔽装置中心位置，并将高精度标量磁力仪放置在三轴线圈的中心，随后对三轴线圈进行标定：三轴线圈需要标定的误差参数共有9个，分别为各轴电流与实际产生磁场的比例系数k_xc、k_yc、k_zc；实际线圈三轴彼此之间的非正交角度α_c、β_c、γ_c；磁屏蔽装置中心区域磁场的三轴分量B_x0、B_y0、B_z0；用三台独立的高精度直流电源分别给线圈三轴通以预设的8×n组电流I_x、I_y、I_z，并记录每组电流对应的标量磁力仪的示数B，每组I_x、I_y、I_z与B都在通电稳定的条件下，采集数据后取平均值确定；以磁场模值为等量构建I_x、I_y、I_z与B等式关系，借助数据拟合算法处理已经获取的8×n组I_x、I_y、I_z与B的值，即可求解三轴线圈的9个参数，此时可以通过比较标定结果中的磁屏蔽装置中心位置的磁场模值与步骤一中B₀±△B₀进行对比，如果在B₀±△B₀的范围内，则认为三轴线圈标定结果是可信的；

步骤四、预先设置标定矢量磁传感器时的三轴电流I_x'、I_y'、I_z'；

步骤五、将步骤三中的标量磁力仪替换为待标定的矢量磁传感器，借助激光跟踪仪进行定位，可以保证替换后的待标定矢量磁传感器头所处位置与步骤三中的标量磁力仪探头位置偏差控制在毫米量级，由于步骤三中已经完成了三轴线圈的标定，因此可以根据标定矢量磁传感器时的三轴电流I_x'、I_y'、I_z'直接计算出待标定矢量磁传感器处的磁场幅值，并借助数据拟合算法求解矢量磁传感器的误差参数；

步骤六、确定以上步骤中所使用的电子设备的精度，结合步骤一中的磁屏蔽装置内部的磁场噪声，借助蒙特卡洛法仿真计算待标定矢量磁传感器的误差参数的不确定度，再结合步骤五中的误差参数，作为矢量磁传感器的最终标定结果。