01概述

HJMR2300是一款全國產(chǎn)高精度三軸數(shù)字磁強計，用于檢測磁場的強度和方向。HJMR2300內(nèi)部由三軸高精度弱磁測量模塊和16位AD采集系統(tǒng)組成，其中三軸高精度弱磁測量模塊采用了調(diào)制解調(diào)技術(shù)和PID加矩反饋技術(shù)(航晶微電子專利)，使得磁傳感器探頭一直工作在零高斯附近，從而減小零位時漂（dK0/dT）和二次非線性（K2）。通過周期性的置位/復(fù)位，使磁疇有序排列，從而能達到抵制外界強磁干擾和提高分辨率的目的。另外16位AD采集系統(tǒng)為8通道16位差分輸入A/D采集系統(tǒng)，由輸入箝位、二階抗混疊模擬濾波器、采樣/保持器、16位電荷再分布逐次逼近ADC、可編程數(shù)字濾波器、高速并行接口、精密參考源、低壓差調(diào)整源、系統(tǒng)集成處理器（ISP）、驅(qū)動器等組成，全國產(chǎn)化替代進口HMR2300。

HJMR2300可以測量地磁場的X軸、Y軸和Z軸磁場矢量分量，三軸高精度弱磁測量模塊的模擬輸出通過內(nèi)部的16位AD采集系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換為16位數(shù)字量，預(yù)留的三個通道用于采集三軸石英撓性加速度計信號，方便客戶進行傾角補償。數(shù)據(jù)輸出為半雙工RS-485（波特率9600）及CAN總線輸出（速率250Ksps），廣泛應(yīng)用于航空、船舶自主導(dǎo)航，可直接接入AHRS系統(tǒng)，GPS備份系統(tǒng)，遠程車輛監(jiān)控，無人機，衛(wèi)星姿態(tài)測控，以及石油隨鉆測斜等場合。

02電原理圖

03封裝形式及引出端功能

封裝形式：

HJMR2300采用DZJ7230無磁金屬封裝。封裝尺寸圖和實物圖如下：

引出端功能（采用J30J-9TJP無磁航空插頭）：

04絕對最大額定值

05電特性

06數(shù)據(jù)格式

HJMR2300將X軸、Y軸和Z軸的輸出，以十六進制碼的數(shù)據(jù)格式，通過RS485或CAN總線，發(fā)送給上位機進行數(shù)據(jù)處理，如下表所示。

07通訊時序

08典型應(yīng)用

09無干擾實測

無干擾時沿水平面旋轉(zhuǎn)360°時X、Y軸實際測量輸出（西安，北緯34°9’，東經(jīng)108°58’）如下圖所示：

10注意事項

1.該模塊采用無磁鋁殼體、通過激光焊完成封蓋。引出腳采用J30J-9TJP無磁航空插座，通過螺絲固定在殼體上，故該模塊的封裝不是一個氣密封裝，使用時不允許用清洗液清洗，也要預(yù)防其他酸、堿、鹽、氣氛滲入。

2.模塊三個正交軸的指向見下圖（頂視圖）。

3.四個通孔（Φ2）上的螺絲應(yīng)選用無磁螺絲固定器件。

4.由于電流能產(chǎn)生磁場，故布局時應(yīng)盡量避免單向大電流線靠近，以免產(chǎn)生噪聲/零漂。若距離拉不開，則建議供電線和回線（即GND）同時等間距布排，能雙絞最好。這樣的布排有利于電流產(chǎn)生的磁場相互抵消。

5.由于模塊裝配在裝備中的磁環(huán)境各不相同，這些地方很可能有鐵磁材料，鐵磁金屬（鐵、鎳、鋼、鈷）的影響會扭曲或彎曲地球磁場，最終會導(dǎo)致磁強計三軸輸出的零位（K0）和比例因子（K1）發(fā)生變化。這些效應(yīng)可以被認為是疊加在地球磁場上的磁場，如果磁強計牢固的固定在工裝上，則可以計算鐵磁效應(yīng)并將其從磁讀數(shù)中去除。

6.將模塊放置在磁屏蔽桶中，或者用坡莫合金材料包裹，加電在上位機測量X、Y、Z三軸輸出，若數(shù)字量轉(zhuǎn)換后模擬輸出為2.5±0.025V，則表明連接正常；若測不出，第一要考慮連線是否斷路。

7.為了提高AD采集精度，磁傳感器模擬輸出進行了2倍放大處理

8.考慮到客戶長線應(yīng)用情況，已在模塊電源端、485端口及CAN接口設(shè)計了浪涌保護電路。

9.模塊背面為安裝基準面，是專門拋光處理的，故不能損傷。

10.預(yù)留的GX、GY和GZ三個通道用于采集三軸石英撓性加速度計信號，方便客戶進行傾角補償。

11.若用于飛機地磁導(dǎo)航，則必須要進行如下工作：

A、地球的地理北極與地磁北極不在一個點上，故要建模修正；

B、必須要針對經(jīng)度進行建模修正，否則遠航程飛行時誤差會很大；

C、要與三軸加速度計捷聯(lián)，從而完成針對飛機的俯仰角及橫滾角建模修正；

D、詳細的應(yīng)用方案，請參考Honeywell公司的《Applications of Magnetoresistive Sensors in Navigation Systems》。