一種電子指南針消除干擾方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子指南針技術，特別涉及一種電子指南針消除干擾的方法及相關的
目.ο
【背景技術】
[0002]地磁傳感器可以實現電子指南針功能、輔助導航等應用。隨著微電子集成技術以及加工工藝、材料技術的不斷發展，地磁傳感器的研究制造與運用也達到了一個前所未有的水平。目前地磁傳感器按照有無傾角補償方式可以分為平面電子羅盤和三維電子羅盤，也可以按照傳感器的不同分為磁阻效應傳感器、霍爾效應傳感器和磁通門傳感器。磁阻傳感器已經能制作在硅片上，并形成產品。手機等終端用地磁傳感器主要為磁阻效應傳感器。磁阻效應傳感器是根據磁性材料的磁阻效應制成的。磁性材料(如坡莫合金)具有各向異性，對它進行磁化時，其磁化方向將取決于材料的易磁化軸、材料的形狀和磁化磁場的方向。圖1是現有技術提供的磁阻效應示意圖，如圖1所示，當給帶狀坡莫合金材料I通電流I時，材料的電阻取決于電流的方向與磁化方向的夾角。如果給材料施加一個磁場B(被測磁場)，就會使原來的磁化方向轉動。如果磁化方向轉向垂直于電流的方向，則材料的電阻將減小；如果磁化方向轉向平行于電流的方向，則材料的電阻將增大。磁阻效應傳感器一般有四個這樣的電阻組成，并將它們接成電橋。在被測磁場作用下，電橋中位于相對位置的兩個電阻阻值增大，另外兩個電阻的阻值減小。在其線性范圍內，電橋的輸出電壓與被測磁場成正比。
[0003]以智能手機為例，現在很多智能手機都具有電子指南針功能，電子指南針主要是通過感知地球磁場的存在來計算磁北極的方向。然而由于地球磁場在一般情況下只有微弱的0.5高斯，而一個普通的手機喇叭當相距2厘米時仍會有大約4高斯的磁場，一個手機馬達在相距2厘米時會有大約6高斯的磁場，這一特點使得電子設備對地球表面磁場的測量很容易受到電子設備本身的干擾，如聽筒，喇叭，金屬片，震動馬達，NFC天線，大電流走線等。其中聽筒，喇叭，金屬片，震動馬達，NFC天線的干擾可以通過固定補償方式進行規避，而PCB的電源走線中流過的大電流是實時變化的，不能通過固定補償方式進行規避，因此手機中地磁針傳感器會被擺放在遠離電源走線的地方，如:1A的電源線的安全距離為1000 (mA)/10 = 100(mm)。在手機主板體積越來越小,功能越來越復雜的發展趨勢下,這個條件很難滿足。
[0004]本發明主要是通過軟硬件方法，來規避大電流PCB走線對地磁傳感器的干擾。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種電子指南針消除干擾方法及裝置，能更好地解決大電流PCB走線對地磁傳感器的干擾問題。
[0006]根據本發明的一個方面，提供了一種電子指南針的校準方法，包括:
[0007]檢測終端PCB走線中的干擾電流；
[0008]若檢測到干擾電流，則利用所述干擾電流的電流值，得到地磁數據補償值；
[0009]利用所述地磁數據補償值，對地磁傳感器輸出的地磁數據進行補償處理，得到消除電流干擾的地磁數據；
[0010]利用所述已消除電流干擾的地磁數據，得到已消除電流干擾的校準數據。
[0011]優選地，所述的檢測終端PCB走線中的干擾電流的步驟包括:
[0012]采集終端PCB走線中串接的檢測電阻兩端的電壓值；
[0013]利用所述檢測電阻兩端的電壓值和所述檢測電阻的電阻值，得到所述終端PCB走線中的干擾電流的電流值。
[0014]優選地，所述的利用所述干擾電流的電流值，得到地磁數據補償值的步驟包括:
[0015]利用所述干擾電流的電流值和預存的地磁干擾修正系數，計算地磁數據補償值，或者，通過查找預存的修正數據庫，找到與所述電流值對應的地磁數據補償值。
[0016]根據本發明的另一方面，提供了一種電子指南針消除干擾的方法，包括:
[0017]利用上述電子指南針的校準方法對地磁傳感器進行校準后，實時檢測終端PCB走線中的干擾電流；
[0018]若檢測到干擾電流，則利用所述干擾電流的電流值，得到地磁數據補償值；
[0019]利用所述地磁數據補償值，對地磁傳感器輸出的地磁數據進行補償處理，得到消除電流干擾的地磁數據。
[0020]優選地，所述的實時檢測終端PCB走線中的干擾電流的步驟包括:
[0021]采集終端PCB走線中串接的檢測電阻兩端的電壓值；
[0022]利用所述檢測電阻兩端的電壓值和所述檢測電阻的電阻值，得到所述終端PCB走線中的干擾電流的電流值。
[0023]優選地，所述的利用所述干擾電流的電流值，得到地磁數據補償值的步驟包括:
[0024]利用所述干擾電流的電流值和預存的地磁干擾修正系數，計算地磁數據補償值，或者，通過查找預存的修正數據庫，找到與所述電流值對應的地磁數據補償值。
[0025]根據本發明的另一方面，提供了一種電子指南針的校準裝置，包括:
[0026]第一檢測模塊，用于檢測終端PCB走線中的干擾電流；
[0027]第一補償值獲取模塊，若檢測到干擾電流，則利用所述干擾電流的電流值，得到地磁數據補償值；
[0028]第一補償模塊，用于利用所述地磁數據補償值，對地磁傳感器輸出的地磁數據進行補償處理，得到消除電流干擾的地磁數據；
[0029]校準模塊，用于利用所述已消除電流干擾的地磁數據，得到已消除電流干擾的校準數據。
[0030]優選地，所述第一檢測模塊采集終端PCB走線中串接的檢測電阻兩端的電壓值，并利用所述檢測電阻兩端的電壓值和所述檢測電阻的電阻值，得到所述終端PCB走線中的干擾電流的電流值。
[0031]優選地，所述第一補償值獲取模塊利用所述干擾電流的電流值和預存的地磁干擾修正系數，計算地磁數據補償值，或者，通過查找預存的修正數據庫，找到與所述電流值對應的地磁數據補償值。
[0032]根據本發明的另一方面，提供了一種電子指南針消除干擾的裝置，包括:
[0033]第二檢測模塊，利用權利要求7-9任意一項所述的裝置對地磁傳感器進行校準后，實時檢測終端PCB走線中的干擾電流；
[0034]第二補償值獲取模塊，若檢測到干擾電流，則利用所述干擾電流的電流值，得到地磁數據補償值；
[0035]第二補償模塊，用于利用所述地磁數據補償值，對地磁傳感器輸出的地磁數據進行補償處理，得到消除電流干擾的地磁數據。
[0036]優選地，所述第二檢測模塊采集終端PCB走線中串接的檢測電阻兩端的電壓值，并利用所述檢測電阻兩端的電壓值和所述檢測電阻的電阻值，得到所述終端PCB走線中的干擾電流的電流值。
[0037]優選地，所述第二補償值獲取模塊利用所述干擾電流的電流值和預存的地磁干擾修正系數，計算地磁數據補償值，或者，通過查找預存的修正數據庫，找到與所述電流值對應的地磁數據補償值。
[0038]與現有技術相比較，本發明的有益效果在于:
[0039]本發明利用實時檢測獲得干擾電流的大小，對地磁傳感器數據進行修正，克服了變化的電流對電子指南針的干擾，使得電子指南針的指向更為準確，同時使得地磁傳感器在PCB板上的擺放位置更加靈活。
【附圖說明】
[0040]圖1是現有技術提供的磁阻效應示意圖；
[0041]圖2是本發明提供的電子指南針的校準方法原理框圖；
[0042]圖3是本發明提供的電子指南針消除干擾的方法原理框圖；
[0043]圖4是本發明提供的電子指南針的校準裝置框圖；
[0044]圖5是本發明提供的電子指南針消除干擾的裝置框圖；
[0045]圖6是本發明實施例提供的硬件電路示意圖；
[0046]圖7是本發明實施例提供的電子指南針消除干擾的具體流程圖；
[0047]附圖標記說明:1_帶狀坡莫合金材料。
【具體實施方式】
[0048]以下結合附圖對本發明的優選實施例進行詳細說明，應當理解，以下所說明的優選實施例僅用于說明和解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0049]圖2是本發明提供的電子指南針的校準方法原理框圖，如圖2所示，包括:
[0050]步驟S201:檢測終端PCB走線中的干擾電流。
[0051]具體地說，首先在終端PCB走線中串接檢測電阻，采集終端PCB走線中串接的檢測電阻兩端的電壓值，然后利用所述檢測電阻兩端的電壓值和所述檢測電阻的電阻值，得到所述終端PCB走線中的干擾電流的電流值。
[0052]步驟S202:若檢測到干擾電流，則利用所述干擾電流的電流值，得到地磁數據補償值。
[0053]所述地磁數據補償值可以通過以下兩種方式得到:
[0054]1.利用所述干擾電流的電流值和預存的地磁干擾修正系數，計算地磁數據補償值；
[0055]2.通過查找預存的修正數據庫，找到與所述電流值對應的地磁數據補償值。
[0056]步驟S203:利用所述地磁數據補償值，對地磁傳感器輸出的地磁數據進行補償處理，得到消除電流干擾的地磁數據。
[0057]步驟204:利用所述已消除電流干擾的地磁數據，得到已消除電流干擾的校準數據。
[0058]圖3是本發明提供的電子指南針消除干擾的方法原理框圖，如圖3所示，步驟包括:
[0059]步驟S301:利用圖2所示方法對地磁傳感器進行校準后，實時檢測終端PCB走線中的干擾電流。
[0060]具體地說，在終端PCB走線中串接檢測電阻，采集所述檢測電阻兩端的電壓值，利用所述檢測電阻兩端的電壓值和所述檢測電阻的電阻值，得到所述終端PCB走線中的干擾電流的電流值。
[0061]步驟S302:若檢測到干擾電流，則利用所述干擾電流的電流值，得到地磁數據補償值。
[0062]所述地磁數據補償值的獲取方式與上述步驟S202相同，其中，所述地磁干擾修正系數可以通過實驗找出，所述修正數據庫可以通過實驗建立。具體地說，獲取PCB走線中流過大小不同的電流(即干擾電流)時的地磁傳感器輸出的地磁數據，利用所述不同大小的電流值及其對應的地磁數據，以及地磁傳感器與PCB走線的距離R，得到所述地磁干擾修正系數或修正數據庫。
[0063]圖4是本發明提供的電子指南針的校準裝置框圖，如圖4所示，包括第一檢測模塊41、第一補償值獲取模塊42、