基于CPLD的環(huán)形磁通門式電子羅盤設計.pdf

1、在海洋環(huán)境中，水上浮標系統(tǒng)的方向位置和其姿態(tài)角的測量，普遍應用的就是磁方位傳感器。由于水面環(huán)境的多變性和復雜型，內部含有活動部件的電子羅盤或慣性平臺就容易在水浪波動中受到磨損，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，它不存在觸點結構，也沒有軸承和永久磁鐵，因而有成本低、結構簡單、可靠性高等優(yōu)點，比較而言是很理想的測向傳感器。針對以上背景，本文設計了可在海洋投放式浮動電子導航系統(tǒng)中大量使用的基于CPLD的環(huán)形磁

2、通門式電子羅盤。
　　本文根據磁通門理論設計和制備出環(huán)形磁通門式傳感器，該傳感器采用的是環(huán)形磁芯1J86為磁場敏感材料，搭配兩路完全正交的感應線圈來測量地磁場。通過對傳感器內部腔體的設計，不僅可以測量水平面的兩個正交方向上的磁場分量，還能在0°到5°的俯仰狀態(tài)下進行準確測量，尤其適應在海洋小風浪環(huán)境中工作。依據課題的具體要求，通過分析環(huán)形磁通門式電子羅盤的原理、工程計算和技術路線，給出整體設計框圖。CPLD作為信號處理器，并實現分

3、頻器、鑒相器和信號處理、外部顯示等功能，這樣不僅能大大提高系統(tǒng)的響應速度，并且減少了分立元器件的使用，降低了元件之間的串擾，增強了可靠性。通過搭建模擬電路來實現激勵線圈的驅動和有用信號的提取。然后將傳感器和硬件電路結合，構成電子羅盤系統(tǒng)樣機，實現功能。
　　研究過程主要包括環(huán)形磁通門傳感器制備、硬件電路設計、軟件編程和調試、各功能模塊的獨立調試以及系統(tǒng)整體調試及性能測試實驗。實驗過程分為水平測試和傾斜測試，將本文研制的電子羅盤放置