[发明专利]一种磁传感器阵列校准方法

说明书

本发明提供一种磁传感器阵列校准方法，该方法通过构建磁传感器阵列的正交坐标系，确定磁传感器测量的磁场的输出值与标准磁场的实际值之间的函数关系，并根据记录的磁传感器的输出值获得磁传感器的转换系数。本发明提供了一种磁传感器阵列的准确校准方法，能够提高磁传感器阵列的校准精确度。另外，本发明还可以采用椭球拟合的方法获得所述磁传感器的每一个传感器轴对应的比例因子，并根据该比例因子以及转换系数与磁传感器的角度偏差之间的函数关系，进一步获得磁传感器的角度偏差。

技术领域

本申请涉及磁传感器校准领域，具体涉及一种磁传感器阵列校准方法。

背景技术

铁磁物体在世界上无处不在，铁磁物体的识别在许多应用中至关重要。磁传感器可以探测铁磁物体，例如车辆或危险的入侵者。但是，由于一个磁力计最多只有三个组件，因此在定位磁性目标时需要更多的磁力计。因此，包含多个传感器的磁传感器阵列已被广泛用于定位磁性目标。

然而，由于制造过程等原因，阵列中的磁传感器不可避免地会存在校准系数误差。此外，使用之前，磁传感器还应转换为相同的坐标系。因此，在使用前，磁传感器阵列的校准非常重要。磁传感器阵列的常规校准方法是假设磁传感器的轴与阵列的坐标轴始终一致，然后将磁传感器的轴方向调整为与所施加磁场的方向一致。然后，可以逐步增加磁场值，并对实验数据进行线性拟合来获得校准因子。但是，磁传感器的轴与传感器阵列的坐标轴并不总是一致的。因此，确定磁传感器轴和阵列坐标轴之间的校准系数对于精确地获得观测磁场至关重要。

发明内容

针对磁传感器阵列校准方面的上述不足，本发明提供一种磁传感器阵列校准方法，该方法通过构建磁传感器阵列的正交坐标系，确定磁传感器测量的标准磁场的输出值与标准磁场的实际值之间的函数关系，并根据记录的磁传感器的输出值获得磁传感器的转换系数。该方法能够提高磁传感器阵列的准确校准方法，提高校准精确度。

根据本发明的第一方面，提供一种磁传感器阵列校准方法，该方法包括以下步骤：

构建磁传感器阵列的正交坐标系；

确定所述标准磁场的三分量的实际值与所述磁传感器的输出值之间的函数关系：

记录所述磁传感器阵列中任意一个磁传感器测得的多组标准磁场的三分量的输出值

根据记录的多组所述标准磁场的三分量的输出值以及公式(1)获得所述磁传感器三个传感器轴方向上磁场分量的零点偏移B_x0，B_y0，B_z0以及转换系数k₁₁，k₁₂，k₁₃，k₂₁，k₂₂，k₂₃，k₃₁，k₃₂和k₃₃；

其中，B_x，B_y，B_z分别为所述标准磁场在所述正交坐标系的三个轴方向上的三个磁场分量的实际值；分别为所述磁传感器的在三个传感器轴方向测量的所述标准磁场的三个磁场分量的输出值。

可选地，所述磁传感器阵列校准方法还包括：

确定所述转换系数与所述磁传感器的角度偏差之间的函数关系：

根据所述公式(2)以及所述转换系数获得所述磁传感器的三个传感器轴的角度偏差α₁，α₂，α₃，β₁，B₂，β₃，γ₁，γ₂，γ₃；