一种加速度传感器与磁传感器同轴正交调整的方法技术

本发明专利技术公开了一种加速度传感器与磁传感器同轴正交调整的方法，利用地球重力和地球磁场对三轴磁传感器的正交性以及三轴加速度传感器和三轴磁传感器的同轴进行调整，先保证要调整加速度轴向与重力方向完全一致；然后矫正台在水平方向转动，通过观察磁传感器的读数的方法调整磁传感器，直到在转动过程中，磁传感器的读数波动在一定范围内；这样依次调整x，y，z轴，就保证三轴加速度传感器和三轴磁传感器的同轴，由于三轴加速度是正交的，三轴磁传感器自然也是正交的。本发明专利技术保证了加速度传感器和磁传感器的三轴同轴性，精度在0.2％，并且其监测的方位角精度控制在0.5°以内。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
１．一种加速度传感器与磁传感器同轴正交调整的方法，其特征在于，该方法是通过以下步骤来实现的：（１）、将杆子悬垂将待调整的装有加速度传感器的杆子置于矫正台上，保证杆子能够保持悬垂，并且将水平仪放置与杆子垂直的剖面上，观察水平仪的气泡是否处于中央位置，以此来验证杆子是否处于悬垂状态；（２）、将加速度传感器的Ｚ轴与杆子的夹角调整为０，按以下步骤进行相应的调节：（２０１）、将加速度传感器Ｚ轴尽量调整成与地球重力方向平行的位置，水平旋转矫正台，观察加速度传感器Ｘ轴或者Ｙ轴的读数与Ｚ轴垂直的轴向；（２０２）、分别记下加速度传感器Ｘ轴读数和加速度传感器Ｙ轴读数；（２０３）、对加速度传感器的Ｚ轴进行微调，计算出每次微调后Ｘ轴读数与Ｙ轴读数的平方和开方后的读数后，进行比较每次的读数计算结果，直到在水平旋转一周过程中Ｘ轴读数与Ｙ轴读数平方和开方后的读数波动不超过重力加速度Ｇ的０．１％，此时加速度的Ｚ轴与杆子夹角小于０．１°；（３）、将磁传感器的Ｚ轴与杆子的夹角调整为０通过以下步骤进行调整：（３０１）、将磁传感器在水平旋转矫正台旋转一周后，记录Ｚ轴的读数在旋转过程中的最大值及最小值；（３０２）、再次旋转使Ｚ轴的读数达到最大值时，停止旋转，开始对磁传感器的Ｚ轴进行调整，应该顺着地球磁力线方向对磁传感器的Ｚ轴进行调整，直到Ｚ轴的读数等于最大值和最小值的均值；同理，也可在Ｚ轴的读数达到最小值处停止，逆着地球磁力线方向对磁传感器的Ｚ轴进行调整；（３０３）、重复上述步骤（３０１）、（３０２）的旋转过程及其调整过程，直到在水平旋转一周过程中磁传感器Ｚ轴的读数波动不超过总读数的０．１％，此时Ｚ轴与杆子的夹角小于０．１°；（４）、调整加速度传感器和磁传感器的Ｘ轴方向先将加速度传感器的Ｘ轴调整到与地球重力方向一致，然后通过旋转的方式调整磁传感器的Ｘ轴，由于加速度传感器的正交性已经满足，加速度传感器Ｚ轴已经与杆子悬垂时的方向一致，加速度传感器的Ｘ轴和Ｙ轴必然与杆子的方向垂直，加速度传感器Ｘ轴调整完毕后，按照以下步骤进行调整：（４０１）、将磁传感器在水平旋转矫正台旋转一周后，记录Ｘ轴的读数在旋转过程中的最大值及最小值；（４０２）、再次旋转使Ｘ轴的读数达到最大值时，停止旋转，开始对磁传感器的Ｘ轴进行调整，应该顺着地球磁力线方向对磁传感器的Ｘ轴进行调整，直到Ｘ轴的读数等于最大值和最小值的均值；同理，也可在Ｘ轴的读数达到最小值处停止，逆着地球磁力线方向对磁传感器的Ｘ轴进行调整；（４０３）、重复上述步骤（４０１）、（４０２）的旋转过程及其调整过程，直到在水平旋转一周过程中磁传感器Ｘ轴的读数波动不超过总读数的０．１％，此时Ｘ轴与杆子的夹角小于０．１°，由于磁传感器Ｘ轴的调整流程与磁传感器的Ｚ轴调整流程一致，该步骤仅对加速度传感器的Ｘ轴调整到与地球重力方向一致的流程进行说明；（５）、调整加速度传感器和磁传感器的Ｙ轴方向先将加速度传感器的Ｙ轴调整到与地球重力方向一致，然后通过旋转的方式调整磁传感器的Ｙ轴，由于杆子已经转到水平方向了，仅需自转杆子，观察加速度传感器的Ｘ轴，直到Ｘ轴上的读数为０，加速度传感器Ｙ轴调整完毕后，即可按照以下步骤调整磁传感器的Ｙ轴：（５０１）、将磁传感器在水平旋转矫正台旋转一周后，记录Ｙ轴的读数在旋转过程中的最大值及最小值；（５０２）、再次旋转使Ｙ轴的读数达到最大值时，停止旋转，开始对磁传感器的Ｙ轴进行调整，应该顺着地球磁力线方向对磁传感器的Ｙ轴进行调整，直到Ｙ轴的读数等于最大值和最小值的均值；同理，也可在Ｙ轴的读数达到最小值处停止，逆着地球磁力线方向对磁传感器的Ｙ轴进行调整；（５０３）、重复上述步骤（５０１）、（５０２）的旋转过程及其调整过程，直到在水平旋转一周过程中磁传感器Ｘ轴的读数波动不超过总读数的０．１％，此时Ｙ轴与杆子的夹角小于０．１°。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张琳，胡杰，彭劲松，陈益辉，
申请(专利权)人：张琳，胡杰，彭劲松，陈益辉，
类型：发明
国别省市：31