唐原广，李保成

（中国海洋大学 海洋工程学院，青岛 266100）

引 言

海流作为海洋水文三大要素之一，在海洋调查中极其重要，它与海洋水文规律和人类海上活动都有着密切关系，而流向是海流必测要素。已经实用化的方位传感器有陀螺仪、GPS遥测、电子罗盘、磁阻传感器等。本文介绍了一种基于HoneyWell公司的HMC1002双轴磁阻传感器的实时流向测量系统。

1 系统构成

整个系统的结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图

双轴磁阻传感器HMC1002经过调理及放大电路输出2路模拟信号，经多路开关、A／D转换器进入单片机，单片机数字处理后即输出方位。HMC1002放大电路如图2所示。

图2 HMC1002放大电路

2 方位传感器组成及工作原理

2.1 方位传感器组成

方位传感器由HMC1002双足磁阻传感器、放大电路、垂摆等组成。HMC1002放大电路印制板如图3所示。

图3 HMC1002放大电路印制板

HMC1002电路板放在一个万向节式的垂摆内，当垂摆随其测量平台发生倾斜时垂摆绕其摆心仍保持铅直状态，从而保证磁阻敏元件的两个互相垂直的敏感方向轴所在平面水平，即保证HMC1002磁敏感元件始终测量的是水平地磁场。

2.2 HMC1002工作原理

磁阻传感器是利用磁原理测量地磁场沿载体坐标系分量，再将载体坐标系旋转到地理坐标系下，通过数值计算、误差校正可准确地得出载体的航向角。HMC1002传感器是简单的电阻电桥设备，只需要一个供电电压便可测量磁场。HMC1002内部电路如图4所示。

图4 HMC1002内部电路

2.3 流向测量的具体实现

传感器自身坐标系与地平坐标系方位关系如图5所示。……