标签: 电子罗盘

近年来，很多中高端的GPS手机和PDA都增加了一个新的功能-----电子指南针和高度计，如三星的三防手机GT-B2700，和国内在08年底推出的LM801军用手机，这还不包括nokia相对更早时的5410i手机。 既然手机里面已经有现成的GPS地图，为什么还要增加指南针这个成本呢？ 当GPS 信号弱或丢失时的方向和定位-----在GPS终端的速度小于20km/h时，GPS是无法指出方向来的 方向和定位 自动地图定位 在下载的地图中确定手机所指的方向 标有北极的地图更直观 固定位置方向检测 当站在街道拐角时提供方向信息 给拍摄的相片加入方向信息 当靠近高楼或树下有可靠的罗盘方向 游戏 用磁传感器代替按键作为游戏输入设备 游戏实例: 旋转电话来驾驶赛车 网络游戏 位置服务 儿童跟踪：小孩迷路了，他们正朝哪个方向走？ 寻友器： 我在商业区我的朋友们也在商业区，我如何找到他们？ 手机城市导向： 我在 Starbucks 想去 McDonalds， 我朝哪个方向走? 深圳航纬香港有限公司为Honeywell公司在大中国区的代理商，目前专门为手机提供全套高性价比的电子罗盘方案，其主芯片为Honeywell的 HMC5883L，其主优势是： 1.该模块内置放大器，置位/复位带，及12位A/D，I2C直接输出数字信号到主控CPU，无需ADC等外  围器件，这样最大限度地消除杂散磁场，温度漂移，放大器偏置和漂移的影响，精确度大大提升； 2.体积为目前同类产品中最小（3X3X0.9mm）,高度集成，便于开发设计； 3.为三轴电子罗盘---其他竞争对手的三轴产品只能以两个或者多个传感器组合，再加一个驱动器的形式出  现，这样精度无法控制，设计复杂，而且体积很大，很难在对空间要求日趋严格的便携式产品中设计。 4.HMC5883L为Honeywell公司较为经典的民用产品，比如美国Garmin，Nokia，华硕等目前都有相应的产品在量产， 5.如果需要更低成本的数字罗盘，我们可以提供有HMC1052L磁阻传感芯片设计的电子罗盘方案，包括外围设计指导，软件设计，指针校正等。 目前Nokia的5410i，国内的LM801两款机型都是采用这款芯片设计的电子罗盘。 目前手机行业竞争激烈，越来越多的设计公司希望能够增加新的卖点。 典型应用： 智能手机，MID,平板电脑，数码类产品 船舶；磁场的存在、强度、方向及变化 汽车；交通车辆的检测；导航系统；车船用罗盘； 仪器；医疗仪器； 钻井；各种测量仪器的方向补偿； 地质； GPS系统； 风水； 越野车； 航海； 实验仪器    

三防手机具有轻微防尘、防震、防水功能的手机 , 所以向来都深受热爱户外运动的年轻用户所喜爱。 , 以其专业的防水、防尘和出色的抗摔、抗辗压性能，能够胜任异常恶劣的气候条件和特殊场合的应用。   下面这款乐目三防手机就是专为中国人民解放军、武警官兵、 “ 驴友 ” 及喜欢户外运动的朋友们量身定制的手机，也是目前国内唯一一款经过了水淋、振动、风沙、灰尘和极端环境考验的手机。                  其中增加了指南针、温度、高度、气压等功能。   A- Altimeter （高度） -999.9m----9000m   B- Barometer （气压）   C- Compass （电子罗盘） 产品有自己的定位才能赢得市场，因为三防手机的特点，所以在外形上肯定比不上生活用手机那么绚丽，所以三防手机的产生就是为了在恶略环境中使用，所以差异化就表现在功能强大，所以这款手机因为加入了磁传感器，气压传感器，加之这些传感器的精度，测量范围，稳定性这些性能同比市场都好，这些优点，更是给三防手机增加了不少信赖度。 --- 传感器专家网

三防手机具有轻微防尘、防震、防水功能的手机 , 所以向来都深受热爱户外运动的年轻用户所喜爱。 , 以其专业的防水、防尘和出色的抗摔、抗辗压性能，能够胜任异常恶劣的气候条件和特殊场合的应用。   下面这款乐目三防手机就是专为中国人民.解.放.军、武.警官.兵、 “ 驴友 ” 及喜欢户外运动的朋友们量身定制的手机，也是目前国内唯一一款经过了水淋、振动、风沙、灰尘和极端环境考验的手机。                                               其中增加了指南针、温度、高度、气压等功能。   A- Altimeter （高度） -999.9m----9000m   B- Barometer （气压）   C- Compass （电子罗盘） 产品有自己的定位才能赢得市场，因为三防手机的特点，所以在外形上肯定比不上生活用手机那么绚丽，所以三防手机的产生就是为了在恶略环境中使用，所以差异化就表现在功能强大，所以这款手机因为加入了磁传感器，气压传感器，加之这些传感器的精度，测量范围，稳定性这些性能同比市场都好，这些优点，更是给三防手机增加了不少信赖度。     

         GPS导航应用中的盲区补偿主要就是在GPS信号不好(城市中高楼大厦之,高山之間,隧道內,高架橋上,密林中等等)的时候为系统提供如下参考信息作为补偿：方向、（到达兴趣点的）距离、高度。方向主要由电子罗盘、陀螺仪等传感器提供，距离则由加速度传感器提供、当然有些应该当中也经常使用电子罗盘或陀螺仪来推算距离,高度则一般由气压传感器来测量。          在使用了盲区补偿传感器的GPS导航系统，如果GPS没有丢失信号，可以使用GPS卫星进行导航,如果丢失了GPS信号,则使用辅助传感器进行补偿,推算出行进的距离及方向。因为需要在目的地之间标记出路线图，因此在只有GPS的系统中，当没有卫星信号时，就需要辅助传感器推算标记路线。     电子罗盘提供的是静态的绝对方向信息，而陀螺提供的是汽车转向的瞬间角速度（角度）变化信息。当汽车行驶在磁场干扰大的地方（比如铁桥上，软磁干扰很大），这时电子罗盘的偏差就会相对很大，而陀螺仪提供的转向信息就成为判断方向的主要依赖。陀螺仪在使用中，还存在累计误差和漂移，功耗大的问题，而且由于陀螺提供的只是瞬间转向信息，既然是转向角度，那么就需要参照基准方向，才知道转过了多少角度，这时指南针提供的绝对方向就成为陀螺的参照方向（转向的初始方向）。可见，陀螺和电子罗盘是相互补偿的，两个一起使用能达到更好的效果。但是出于成本考虑，如果只能选一种，那么宁愿选择电子罗盘，因为电子罗盘所起的作用更大。          陀螺在使用过程中，还有一个问题，就是要得到准确的瞬间水平转向信息，陀螺就必须保持轴线总是垂直于水平面（Yaw 陀螺）。如果陀螺安装不垂直或者因为车体转弯倾斜，就会导致轴线不垂直于水平面，Yaw陀螺测出来就是一个斜面上的Yaw 转向信息，导致导航误差。这时候，加速度传感器的倾角分量又可以为Yaw 陀螺进行倾斜补偿。或者增加一个横滚（Roll ) 陀螺，当然也可以直接使用双轴陀螺。         加速度在GPS导航补偿系统中主要是计算行进距离，通过加速度传感器输出的加速度值通过积分计算出速度，通过速度的积分再得到距离，从而推算物体的即时位置，从而实现GPS卫星信号丢失的补偿作用。          高度计在GPS导航中，能够提高导航的精度，这叫做高程盲区补偿，通常GPS提供x,y,z,heading,Time 信息， x,y 即经纬度，z就是高度。通常，GPS输出的这5个信息的信号准确度是同步的，如果高度不准，那么其他信息都可能不准，反之亦然。于是，BMP085气压传感器经常被用来做参照系，判断GPS的信息是否准确，剔除不准确的GPS信号点，从而提供GPS导航的精度，同时改善目前GPS不能识别桥上桥下的问题。 当然这里的气压传感器经常是在GPS信号正常时使用，在丢失信号时是无法使用的。它只能知道他的高度而不能推算出位置。  

磁 传感器 是传感器产品的一个重要组成部分，已经广泛地应用在航空航天、汽车、工业、消费等许多领域。汽车中应用的磁传感器数量越来越多，是磁传感器最大的市场，预计在2010年有更大的增长。随着导航产品的普及，磁性传感器与MEMS结合，在消费电子中的应用也将有不错的表现。而在最近的 物联网 与智能电网两大热点中，也将看到它更多的身影。        MEMS（微机械系统） 传感器 近两年的快速发展抓住了业界的眼球，不难发现，国际和国内市场MEMS厂商的数量在急剧增多。其实，在传感器领域，不仅仅是新型的MEMS传感器，传统的磁传感器市场也在迅速发展。据iSuppli预测，磁传感器芯片市场将在2010年感受到来自汽车、工业与消费性应用领域的强劲需求。该市场营收估计将由2009年的8.21亿美元，增长到2013年的14亿美元的规模；以出货量计算，则是由2009年的28亿颗，增长到 2013年的50亿颗以上。        磁 传感器 在汽车中主要被用于车速、倾角、角度、距离、接近、位置等参数检测以及导航、定位等方面的应用，比如车速测量、踏板位置、变速箱位置、电机旋转、助力扭矩测量、曲轴位置、倾角测量、电子导航、防抱死检测、泊车定位等等。        据iSuppli分析师RichardDixon分析，仅在汽车车身应用方面，一辆车使用的磁性 传感器 与开关平均数量，就将从2008年的6.7颗，增加到2013年的9.4颗。        未来磁 传感器 在消费电子市场将有较大的成长，MEMS传感器与磁传感器在应用中互相促进，对推动这一趋势有一定贡献。虽然磁阻传感器发展历程已经很漫长，技术相对成熟，但仅作为电子罗盘的单独应用，在以前并不被人们很看好，而现在它与MEMS的结合，会在导航市场成为一个亮点。        由于MEMS和磁阻 传感器 在功能上可以互相补充，它们的结合使导航产品更加精准。霍尼韦尔有一类产品是把磁阻传感器和MEMS加速度传感器集成在一个IC中，现在它已经被大量应用。还有一类集成度更高的产品，是把陀螺仪、加速度和磁阻三种传感器集成在一起，三者在功能上互相辅助，构成了功能更强大的惯性导航产品。 PNI Corporation 是传感器技术的设计、开发和应用的先驱。磁感式（Magneto-Inductive (MI)）磁传感器是PNI发明的当今世界最先进的磁传感器技术，该技术是PNI产品的基础。当前PNI的插件式和贴片式磁传感器应用到美国超过95%的带指南针的汽车中，和90%以上销往欧美的数字罗盘和指南针表 中。显然有很多的原因导致MI传感器在全世界受到欢迎，请看它的优点。 最精确(= 分辨率最高) MI 传感器上最高分辨率的磁场测量，它有两种分辨率可选： 插件式磁传感器（SEN-L）分辨率是0.0055uT (0.000055Gauss)，贴片式磁传感器SEN-S65分辨率是0.015uT (0.00015Gauss)。 最宽的动态范围（=最大的磁场测量范围） MI磁传感器有最宽的动态范围：SEN-L是+/-550uT (+/-5.5Gauss)，SEN-S65是+/-1,100uT (11 Gauss)。罗盘传感器动态范围越宽，传感器接近强磁场物体达到饱和的机会越小。如果罗盘传感器饱和了，罗盘指示的航向将是偏的不正确的。 最高的重复性 MI磁传感器有最小的磁滞现象，当磁传感器的磁滞越小，罗盘在两个点之间来回转动时，在同一航向角时罗盘总是重复指示一致的航向。 最低的功耗消耗 在3V直流供电时，MI磁传感器的工作电流小于500uA 。因为它们消耗最小量的功率，在可供选择的方案中，它们是最理想的电池供电产品的方案。正因为这个原因，也不限于这个原因，MI磁传感器几乎成为电子罗盘的标准方案。 抗电子干扰 其他技术如Honeywell，Philips，Hitachi等的磁阻传感器，对EL背光或其他外围电路的电子干扰非常敏感，因为他们的信噪比非常的低。而MI磁感传感器在所有磁传感 器中有最高的信噪比。 没有温度漂移 在整个工作温度范围，从–30’C 到+80’C （SEN-L）或 从–55’C 到+140’C（SEN-S65），MI磁感传感器极其稳定。 铭之光公司作为美国PNI公司在中国大陆的总代理，竭诚为大家服务。