用于三分量磁传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于三分量磁传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置，其包括底座、固定架、活动架和三轴向线圈，底座上固定有固定架，固定架包括位于其顶部沿前后方向伸展的横梁一且横梁一上表面中部前后对称的固定有两个下顶针，活动架包括位于其顶部沿左右方向伸展的横梁二且横梁二下表面中部左右对称的固定有两个上顶针，横梁二通过二自由度吊盘悬垂于横梁一中部上方，上下顶针与二自由度吊盘配合，活动架内固定有三轴向线圈。优点为，该装置具有二自由度平衡的特点，活动架可依自身重力作用自动调整位置，保证其内的三轴向线圈始终保持Z轴方向与地面垂直的姿态不变，不需人工重复调校，大大减少了人力物力。

【技术实现步骤摘要】
用于三分量磁传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置
本技术涉及磁场传感器正交底校正领域，具体涉及一种用于三分量磁传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置。
技术介绍
三分量磁传感器的正交度是指三轴之间两两相互垂直的程度，数值越小精度越高，是影响其测量准确度的重要参数，因此要求在结构上尽量使三轴两两相互垂直。但仅靠结构保证是不行的，很难达到理想效果，能做到小于1％(即0.5O)已经较为不错，但用于高精度测量是远远不够的。通常处理的做法是采用软件校正法将正交度校正到小于0.1％(0.05O)或0.01％(0.005O)以上，以提高测量的准确度。为了校正正交度，通常需将三分量平行环(XYZ三轴向线圈)精确地调整到Z分量垂直于地面，而X、Y分量平行于地面，越准确越好，而且保证平行环固定不动(调校难度和工作量很大)。然后将三分量磁传感器放入其中心均匀区内，且使其中一个分量对准平行环的一个轴向，以测得所需磁场数据，对正交度予以修正。
技术实现思路
本技术提供一种用于三分量磁传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置，旨在设计一套悬吊的三分量平行环，结构上自动悬垂，在任意移动位置时，其姿态不变，始终可保持Z轴垂直地面，便于三分量磁场传感器正交度的校正。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：用于三分量磁场传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置，其包括底座、固定架、活动架和三轴向线圈，所述底座上固定有所述固定架，所述固定架包括位于其顶部沿前后方向伸展的横梁一且所述横梁一上表面中部前后对称的固定有针尖向上的两个下顶针，所述活动架包括位于其顶部沿左右方向伸展的横梁二且所述横梁二下表面中部左右对称的固定有针尖向下的两个上顶针，所述横梁二通过二自由度吊盘悬垂于所述横梁一中部上方，所述二自由度吊盘上表面左右对称的设有两个上锥孔、所述二自由度吊盘的下表面前后对称的设有两个下锥孔，两个所述下顶针的针尖一一对应顶入两个所述下锥孔内，两个所述上顶针的针尖一一对应顶入两个所述上锥孔内，所述活动架内固定有所述三轴向线圈且所述三轴向线圈的Z轴方向向上并与所述横梁一及所述横梁二垂直。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述底座为矩形框，所述固定架由两根立柱和所述横梁一组成，两根立柱的下端分别与所述底座一对平行边的中点垂直固定连接，两根所述立柱的上端分别与所述横梁一的两端固定连接。采用上述进一步方案的有益效果是,结构简单，能够对活动架进行有效的悬垂支撑。进一步，所述活动架包括长方体框架和所述横梁二，所述横梁二的两端与所述长方体框架顶部一对平行棱边的中点对应固定连接，所述长方体框架的底部设有矩形安装板，所述三轴向线圈固定于所述矩形安装板的中部。采用上述进一步方案的有益效果是,长方体框架便于内部的三轴向线圈安装，也便于将待校正的三分量磁传感器放入三轴向线圈形成的磁场中进行校正。进一步，所述三轴向线圈在每个轴向上均包括两个彼此平行且间隔开的线圈且每个线圈均对应固定于一个硬质矩形边框中，三对矩形边框的中心轴线彼此垂直且相交于一点。采用上述进一步方案的有益效果是,三轴向线圈中的每个线圈均对应有硬质矩形边框，便于安装且安装后线圈较为稳定不易变形。进一步，所述底座的底部连接有多个带刹车万向脚轮。采用上述进一步方案的有益效果是,便于该装置的移动。进一步，所述二自由度吊盘的上表面及下表面各固定设有两个圆柱凸块，所述圆柱凸块远离所述二自由度吊盘的一端的端面中心内凹形成对应的所述上锥孔或下锥孔。采用上述进一步方案的有益效果是,结构简单，可保证活动架在自身重力作用下自动调整位置，保证三轴向线圈的磁场Z轴方向始终与地面垂直，不需人工重复调校，节省人力物力。与现有技术相比，本技术的有益效果是：现有技术中用于校准三分量磁传感器正交度的三轴向线圈，其安装和校准难度大，特别是要求精度较高时，需用到高精度激光校准仪，代价奇高，本技术提供的三轴磁场模拟装置具有二自由度平衡的特点，可保证装置移动至不同地点使用时，活动架依自身重力作用自动调整位置，保证其内的三轴向线圈始终保持Z轴方向与地面垂直的姿态不变，不需人工重复调校，大大减少了人力物力，提高了设备的利用率和工作效率；实际使用发现，该装置调校好后，可使三轴向线圈自身的非正交度小于0.001度以上，可校准三分量磁传感器的非正交度小于0.01度以上，且一次调校完，转换地点后无须重复调校。附图说明图1为本技术提供的用于三分量磁场传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置的结构示意图；图2为图1所示三轴磁场模拟装置的外部框架示意图(未显示三轴向线圈)；图3为图1所示三轴磁场模拟装置的三轴向线圈的示意图；图4为二自由度吊盘上圆柱凸块及其上形成的下锥孔与下顶针配合的示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、底座；2、固定架；3、活动架；4、三轴向线圈；5、二自由度吊盘；6、圆柱凸块；20、横梁一；201、下顶针；30、横梁二；301、下顶针。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。在本技术的描述中，若用到“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位的术语，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。如图1至4所示，本技术提供一种用于三分量磁场传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置，其包括底座1、固定架2、活动架3和三轴向线圈4，所述底座1上固定有所述固定架2，所述固定架2包括位于其顶部沿前后方向伸展的横梁一20且所述横梁一20上表面中部前后对称的固定有针尖向上的两个下顶针201，所述活动架3包括位于其顶部沿左右方向伸展的横梁二30且所述横梁二30下表面中部左右对称的固定有针尖向下的两个上顶针301，所述横梁二30通过二自由度吊盘5悬垂于所述横梁一20中部上方，所述二自由度吊盘5上表面左右对称的设有两个上锥孔、所述二自由度吊盘5的下表面前后对称的设有两个下锥孔，两个所述下顶针201的针尖一一对应顶入两个所述下锥孔内，两个所述上顶针301的针尖一一对应顶入两个所述上锥孔内，所述活动架3内固定有所述三轴向线圈4且所述三轴向线圈4的Z轴方向向上并与所述横梁一20及所述横梁二30垂直。需要说明的是，三轴向线圈的内部形成校正用磁场，三轴向线圈内部设有用于放置待校正三分量磁传感器的检测台，检测台的台面与横梁一及横梁二均平行；上锥孔及下锥孔均为肓孔，相应的顶针针尖顶在相应锥孔时，活动架可自由摆动而不能在水平面内平移。进一步，所述底座1为矩形框，所述固定架2由两根立柱和所述横梁一20组成，两根立柱的下端分别与所述底座1一对平行边的中点垂直固定连接，两根所述立本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于三分量磁传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置，其特征在于，包括底座(1)、固定架(2)、活动架(3)和三轴向线圈(4)，所述底座(1)上固定有所述固定架(2)，所述固定架(2)包括位于其顶部沿前后方向伸展的横梁一(20)且所述横梁一(20)上表面中部前后对称的固定有针尖向上的两个下顶针(201)，所述活动架(3)包括位于其顶部沿左右方向伸展的横梁二(30)且所述横梁二(30)下表面中部左右对称的固定有针尖向下的两个上顶针(301)，所述横梁二(30)通过二自由度吊盘(5)悬垂于所述横梁一(20)中部上方，所述二自由度吊盘(5)上表面左右对称的设有两个上锥孔、所述二自由度吊盘(5)的下表面前后对称的设有两个下锥孔，两个所述下顶针(201)的针尖一一对应顶入两个所述下锥孔内，两个所述上顶针(301)的针尖一一对应顶入两个所述上锥孔内，所述活动架(3)内固定有所述三轴向线圈(4)且所述三轴向线圈(4)的Z轴方向向上并与所述横梁一(20)及所述横梁二(30)垂直。/n

【技术特征摘要】
1.用于三分量磁传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置，其特征在于，包括底座(1)、固定架(2)、活动架(3)和三轴向线圈(4)，所述底座(1)上固定有所述固定架(2)，所述固定架(2)包括位于其顶部沿前后方向伸展的横梁一(20)且所述横梁一(20)上表面中部前后对称的固定有针尖向上的两个下顶针(201)，所述活动架(3)包括位于其顶部沿左右方向伸展的横梁二(30)且所述横梁二(30)下表面中部左右对称的固定有针尖向下的两个上顶针(301)，所述横梁二(30)通过二自由度吊盘(5)悬垂于所述横梁一(20)中部上方，所述二自由度吊盘(5)上表面左右对称的设有两个上锥孔、所述二自由度吊盘(5)的下表面前后对称的设有两个下锥孔，两个所述下顶针(201)的针尖一一对应顶入两个所述下锥孔内，两个所述上顶针(301)的针尖一一对应顶入两个所述上锥孔内，所述活动架(3)内固定有所述三轴向线圈(4)且所述三轴向线圈(4)的Z轴方向向上并与所述横梁一(20)及所述横梁二(30)垂直。


2.根据权利要求1所述的用于三分量磁传感器正交度校正的三轴磁场模拟装置，其特征在于，所述底座(1)为矩形框，所述固定架(2)由两根立柱和所述横梁一(20)组成，两根立柱的下端分别与所述底座(1)一对平行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超影，吴全传，
申请(专利权)人：武汉市中邦博尔高新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42