Elektroninis kompasas


Inžinerijos referatas.

Įvadas. Žemės magnetinis laukas. Žemės magnetinio lauko matavimo prietaisai. Žemės magnetinio lauko matavimo dydžiai. Lorenco jėga bei Holo efektu paremti kompasai. Elektromagnetiniai kompasai. Magnetorezistyviniai kompasai. Žemės magnetinio lauko matavimas elektroniniais kompasais. Matavimas elektroniniais kompasais. Nuokrypių kompensavimas. Magnetometrus veikiantys trikdžiai. Kalibracija. Išvados. Literatūros sąrašas.


Vienas iš įprasto dydžio prietaisų, kurie buvo sumažinti iki mikrometrų skalės, yra kompasas. Įprastinis kompasas dėl savo struktūros nesudėtingumo ir panaudojamų fizikinių reiškinių buvo lengvai paverstas į mikroelektromechaninę sistemą, kuri šiandien naudojama absoliučiai visuose navigacijos prietaisuose bei didžiojoje dalyje nešiojamųjų išmaniųjų prietaisų. Nors mikroelektromechaninėmis sistemomis išsprendžiama daug problemų, tačiau sukeliama ir daugelis kitų.

Darbe siekiama išsiaiškinti elektroninio kompaso veikimo principą, gamybines savybes bei problemas, kylančias naudojant šią mikroelektromechaninę sistemą.

Žemės magnetinis laukas yra nesimetriškas. Tai lemia nuo saulės sklindantis greitųjų elektringųjų dalelių srautas (Saulės vėjas), suspaudžiantis Saulės pusėje esantį lauką iki 6000 km ir ištęsdamas jį už Žemės iki 100 kartų toliau. Saulės vėjo intensyvumas sukelia magnetinesn audras, kurios Žemėje lemia poliarines pašvaistes, sutrinka radijo ryšys ar suaktyvėja ciklonai.

Magnetometras – prietaisas matuoti magnetinio lauko stiprumui ar jo krypčiai, tačiau pagrindinė magnetometro paskirtis yra matuoti Žemės magnetinio lauko stiprį. SI sistemos matavimo vienetas magnetinio lauko stiprio matavimui - tesla (T). Tai yra labai didelis matavimo vienetas, todėl praktikoje dažniau naudojama nanotesla (nT) ar skaitine reikšme priimtinesnis gausas (1 gausas = 100000 nT). [4]

Pagal matavimo pobūdį magnetometrai skirstomi į skaliarinius (matuoja magnetinio lauko bendrą stiprumą į kurį nukreipti) bei vektorinius (matuoja magnetinio lauko vektorių). Pagal veikimo principą, magnetometrai skirstomi į magnetinius, giroskopinius, astronominius, radiokompasus. Kadangi darbe nagrinėjami elektroniniai kompasai, pagaminti iš magnetinių medžiagų, todėl nagrinėjami tik magnetiniai kompasai. Išskiriamos trys pagrindinės magnetinių kompasų rūšys: Holo jutikliai, elektromagnetiniai kompasai bei magnetorezistyviniai.

Žemės magnetiniam laukui išmatuoti skirti elektroniniai prietaisai dažniausiai yra paremti Holo efekto panaudojimu. Holo efektas yra potencialų skirtumo susidarymas tarp laidininko sienelių, lygiagrečių srovės tekėjimo krypčiai, esančiame magnetiniame lauke, kuomet laidininku teka elektros srovė.

čia: q – elektringosios dalelės krūvis, C; v – dalelės judėjimo greitis, m/s; Bx – magnetinio lauko indukcija, T; α – kampas tarp greičio ir magnetinio lauko vektorių. [6]

Holo efektu paremti magnetometrai labai dažnai naudojami išmaniuosiuose įrenginiuose. Nagrinėjamas jutiklis „AKM AK8975“ naudojamas įvairiuose išmaniuosiuose telefonuose. Šiame magnetometre yra išdėstyta keletas magnetinių jutiklių įvairiomis kryptimis, naudojama aukštos magnetinės skvarbos medžiaga, vadinama magnetiniu koncentruotoju. Magnetiniai koncetruotojai pasuka neaptinkamas magnetinio lauko linijas, kurios yra lygiagrečios Holo jutiklių plokštumai, taip leidžiant jas aptikti. Magnetometras išmatuoja magnetinio lauko vektorių ir taip siunčia informaciją apie savo padėtį magnetiniame lauke. [8]

Pagrindinės savybės bei parametrai, apibūdinantys elektroninius ar elektromechaninius magnetometrus yra matavimo dažnis, analoginio-skaitmeninio keitiklio (ASK) skilčių skaičius (bitais), jautrumas (mGa), magnetinio srauto tankio matavimo ribos bei krypties nustatymo tikslumas (laipsniais). Tai pat svarbi savybė yra duomenų atidavimo sąsaja; dažniausiai naudojamos yra I2C arba/ir SPI sąsajos. [4]

  • Inžinerija Referatai
  • 2016 m.
  • Lietuvių
  • 18 puslapių (2702 žodžiai)
  • Universitetas
  • Inžinerijos referatai
  • Microsoft Word 1135 KB
  • Elektroninis kompasas
    10 - 10 balsai (-ų)
Elektroninis kompasas. (2016 m. Gegužės 11 d.). http://www.mokslobaze.lt/elektroninis-kompasas.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 02 d. 20:16