1.电子罗盘简易说明

2.电子罗盘原理说明

正文：

电子罗盘的原理很简单，就是用磁传感器感应地球的磁场，然后解析计算，将当前的方向信息显示出来。

用手机举例，打开指南针软件，它会显示两个界面，左侧第一个界面显示的是方位信息、经纬度信息、可视化的方向转动显示、气压、海拔、磁场强度等；右侧界面显示的是手机倾斜的角度，最大显示角度为50°，超过这个角度，手机就不能显示了。

电子罗盘分为两种：平面罗盘、三维罗盘；

平面罗盘：只有左侧第一个界面，显示手机朝向，没有手机的倾斜信息；

三维罗盘：两个手机界面的组合，既能显示方位信息，又能显示姿态信息(水平还是倾斜)；

手机和专业电子罗盘的区别：简单验证一下，轻轻转动手机，只有在超过一定角度后，手机显示的角度才会发生变化，一般是要超过一度多才会显示1°的变化。

因技术进步，电子罗盘目前主要以三维电子罗盘为主，提供更丰富、更强的导航能力；进一步组合，可以做成AHRS或者IMU，在此不加叙述。

地磁场的磁感线从南极出发、然后回到北极，所以指南针其实指北，北半球的磁场坐标系如右图所示：

2.2磁场传感器

从磁场坐标系可知，磁感线在坐标系中可生成三个分量，因而需要磁场传感器去感应这三个轴的磁场分量，进而解算出具体方位；

因AMR磁阻芯片在测量范围内有较好的线性表现，以此为基础搭建系统框架：电源→磁阻芯片→ADC→MCU→串口输出；

左侧图片为磁阻芯片的输出方式，通过桥路输出差分信号；

右侧图片为磁阻芯片在±2 Oe范围或者±2guass(厂家不一样，描述方式有区别，实质是一样的)内的线性输出曲线，线性越好，性能越好；

倾角芯片使用的是加速度计，原理也简单；通过测量静态重力加速度的分量，解算出物体的倾斜角度；

计算公式和曲线图：

因而加速度计的非线性度要尽量好；

磁场芯片提供方位信息，倾角芯片提供姿态信息（静止），建立数据球模型，给产品进行补偿，即使产品倾斜一定角度（<85°）也能提供精准的方位信息。

下图是我司一款小尺寸、低功耗的电子罗盘的参数示意，可以直观的看到，精度和分辨率比手机强了很多倍。

应用于机器人、车辆自主导航、水平孔和垂直孔测量、水下勘探、飞行器导航、设备维护、导航系统、测速、仿真系统、GPS备份、汽车指南针、虚拟现实等领域。

结合陀螺仪和GPS，可进一步发展为AHRS或者IMU。