第一种定位技术基于一个或多个磁力计测量磁性物体的感应磁场。这些测量取决于物体的位置和磁特征,可以用从电磁理论中得出的模型来描述。对于这项技术,已经分析了两种应用。第一个应用是交通监控,它对强大的定位系统有很高的需求。通过在车道附近部署一个或多个磁力计,可以检测和分类车辆。这些系统可用于安全目的,例如检测高速公路上的逆行驾驶员,以及通过监测交通流量用于统计目的。第二个应用是室内定位,其中移动磁力仪测量室内环境中磁结构引起的静止磁场。在这项工作中,提出并评估了此类磁环境的模型。
一种独特的开关技术应用于坡莫合金桥,以消除过去磁历史的影响。该技术可消除桥偏移以及电子设备引入的任何偏移。x、y 和 z 数字化数据以一系列字节的形式发送,要么在从控制处理器接收到 ID 匹配后,要么作为连续数据流发送。数据以 9,600 或 19,200 波特的速率串行输出,使用 RS-232 或 RS-485 标准,用于大多数个人计算机的串行输入。RS-485 标准允许在长度高达 4,000 英尺的单对线上连接多达 32 个设备。HMR 地址可以存储在板载 EEPROM 中,以分配三十二个唯一 ID 代码之一以允许直接线路访问。内部微控制器处理磁感应、数字滤波和所有输出通信,无需外部微调和调整。标准 RS-485 或 RS-232 驱动器提供兼容的电气信号。
名称 地址 位宽 R/W 功能 INFO 0x0D/0x0E 16 R 信息(0x0101) WIA 0x0F 8 R 我是谁(0x41) DATAX 0x10/0x11 16 R X 输出值 DATAY 0x12/0x13 16 R Y 输出值 DATAZ 0x14/0x15 16 R Z 输出值 STA1 0x18 8 R 状态1(DRDY) CNTL1 0x1B 8 R/W 控制设置1 CNTL2 0x1C 8 R/W 控制设置2 CNTL3 0x1D 8 R/W 控制设置3 PRET 0x30 8 R/W 预设时间 AVE_A 0x40 8 R/W 平均时间设置 CNTL4 0x5C/0x5D 16 R/W 控制设置4(LV复位释放) TEMP 0x60/0x61 16 R 温度值 OFF_X 0x6C/0x6D 16 R/W 偏移 X 值 OFF_Y 0x72/0x73 16 R/W 偏移 Y 值 OFF_Z 0x78/0x79 16 R/W 偏移 Z 值 FINEOUTPUTX 0x90/0x91 16 R 根据 OFFX 的 DATAX 值 FINEOUTPUTY 0x92/0x93 16 R 根据 OFFY 的 DATAY 值 FINEOUTPUTZ 0x94/0x95 16 R 根据 OFFZ 的 DATAZ 值 SENSX 0x96/0x97 16 R 灵敏度调整 X 值 SENSY 0x98/0x99 16 R 灵敏度调整 Y 值 SENSZ 0x9A/0x9B 16 R 灵敏度调整 Z 值GAIN_PARA_X 0x9C/0x9D 16 R 轴干扰 X 值 GAIN_PARA_Y 0x9E/0x9F 16 R 轴干扰 Y 值 GAIN_PARA_Z 0xA0/0xA1 16 R 轴干扰 Z 值 OFFZEROX 0xF8/0xF9 16 R 无磁场时偏移调整 X 值 OFFZEROY 0xFA/0xFB 16 R 无磁场时偏移调整 Y 值 OFFZEROZ 0xFC/0xFD 16 R 无磁场时偏移调整 Z 值
到处必须测量最优质的电流,量子磁力计打开了新的可能性。这项技术可在人机互动中一直在行业,研究和医疗技术中广泛以未来为导向的应用。用量子磁力计的肌肉信号控制假肢是一种现实的情况。
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图1:(a)Tesseract磁力计设计在30%玻璃填充的Torlon工程塑料的对称块中固定了六个微型低噪声赛车芯。这些赛道芯是由Miles等人(2022年)开发的,用准螺旋驱动绕组包裹,以调节核心的渗透性,然后用螺线管般的旋转旋转覆盖以感知调制信号。Tesseract的反馈线圈在相同的玻璃填充摩托底座上缠绕,以实现结构稳定性。这些反馈线圈(红色)以三个轴四轴Merritt线圈排列,该线圈在传感器内部产生了巨大的磁同质性区域。(b)Aut Build 80
消磁设备根据船舶在三个轴上遇到的地球磁场(感应磁化)向船舶消磁线圈提供计算机控制电流。磁力计确定地球磁场相对于船舶参考平面的大小和方向。然后,使用磁力计参数,DCU 计算实时电流需求信号的输出,以控制进入线圈的 BPAU 输出电流。瑞典皇家海军隐形护卫舰 VISBY 级及其 Polyamp 消磁系统使用两个磁力计输入。磁力计控制在护卫舰和潜艇上使用独特的钢制船体变形算法,效果显著。磁力计接口允许使用多个磁力计输入到 ADG 和适当的 CLDG 算法,以便将来增强 CLDG。自动备份控制模式使用来自船舶导航系统的输入数据。在这种情况下,DCU 参考内置地磁图确定地球磁场相对于船舶航向和位置的强度和方向。然后,使用船舶陀螺仪系统的船舶运动和航向参数,控制器计算实时电流需求信号的输出,以控制线圈驱动器来补偿感应磁化。
*4 超热 AO:与室温相比具有极大热动能状态的原子氧 *5 FRP:纤维增强塑料 *6 质子磁力计:质子 利用质子(质子)发射电磁波现象的磁力计频率与磁场大小成正比
磁感应正在成为一种支持各种应用的新兴技术。代表性用例包括高精度姿势跟踪、人机交互和触觉感应。该技术使用多个 MEMS 磁力计来捕捉近距离变化的磁场。然而,磁力计易受现实世界干扰,如硬铁和软铁效应。因此,用户需要频繁执行繁琐而冗长的校准过程,严重限制了磁跟踪的可用性。为了消除/减轻这一限制,我们提出了 MAGIC(磁力计自动校准),这是一个系统框架,可自动校准 MEMS 磁力计阵列的软铁和硬铁干扰。为了最大限度地减少用户干预的需要,我们引入了一个新颖的自动触发模块。与传统的手动校准方法不同,MAGIC 以最少的用户注意力实现了卓越的校准性能(例如,用于跟踪应用)。通过实证研究,我们发现 MAGIC 也会产生边际开销和成本,例如总能源成本为 0.108 J。