基于CPLD的環(huán)形磁通門式電子羅盤設(shè)計(jì).pdf

1、在海洋環(huán)境中，水上浮標(biāo)系統(tǒng)的方向位置和其姿態(tài)角的測(cè)量，普遍應(yīng)用的就是磁方位傳感器。由于水面環(huán)境的多變性和復(fù)雜型，內(nèi)部含有活動(dòng)部件的電子羅盤或慣性平臺(tái)就容易在水浪波動(dòng)中受到磨損，不能保證其工作的可靠性。環(huán)形磁通門式電子羅盤能從根本上避免以上缺陷，它不存在觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，也沒有軸承和永久磁鐵，因而有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，比較而言是很理想的測(cè)向傳感器。針對(duì)以上背景，本文設(shè)計(jì)了可在海洋投放式浮動(dòng)電子導(dǎo)航系統(tǒng)中大量使用的基于CPLD的環(huán)形磁

2、通門式電子羅盤。
　　本文根據(jù)磁通門理論設(shè)計(jì)和制備出環(huán)形磁通門式傳感器，該傳感器采用的是環(huán)形磁芯1J86為磁場(chǎng)敏感材料，搭配兩路完全正交的感應(yīng)線圈來測(cè)量地磁場(chǎng)。通過對(duì)傳感器內(nèi)部腔體的設(shè)計(jì)，不僅可以測(cè)量水平面的兩個(gè)正交方向上的磁場(chǎng)分量，還能在0°到5°的俯仰狀態(tài)下進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，尤其適應(yīng)在海洋小風(fēng)浪環(huán)境中工作。依據(jù)課題的具體要求，通過分析環(huán)形磁通門式電子羅盤的原理、工程計(jì)算和技術(shù)路線，給出整體設(shè)計(jì)框圖。CPLD作為信號(hào)處理器，并實(shí)現(xiàn)分

3、頻器、鑒相器和信號(hào)處理、外部顯示等功能，這樣不僅能大大提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度，并且減少了分立元器件的使用，降低了元件之間的串?dāng)_，增強(qiáng)了可靠性。通過搭建模擬電路來實(shí)現(xiàn)激勵(lì)線圈的驅(qū)動(dòng)和有用信號(hào)的提取。然后將傳感器和硬件電路結(jié)合，構(gòu)成電子羅盤系統(tǒng)樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)功能。
　　研究過程主要包括環(huán)形磁通門傳感器制備、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件編程和調(diào)試、各功能模塊的獨(dú)立調(diào)試以及系統(tǒng)整體調(diào)試及性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程分為水平測(cè)試和傾斜測(cè)試，將本文研制的電子羅盤放置