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QC-RMC150型三维磁罗盘
一、概述
QC-RMC150型三维罗盘是陕西启程电子科技有限公司采用*的数字技术和磁感应传感器设计的成果，磁感应传感器具有体积小、灵敏度高、线性度好、带宽宽、可靠性高等优点；内置了*的硬磁校准方法，使得在较为恶劣的磁环境情况下能够保证输出航向的准确性，具有模拟电路难以实现和的优势；该传感器为铝质外壳设计，体积小、重量轻、安装简便，每只传感器在出厂前都进行了温度漂移与灵敏度曲线的修正和全数字补偿，达到了宽温度工作和高精度的有效结合；设计的数字输出接口有RS-485和RS-232两种可以选择。
二、应用
该产品可以用于稳定平台、姿态航向参考系统、汽车电子、制导和控制、智能、飞行器稳定控制、天线稳定和无人机飞行等领域的方向测量与控制等系统。
三、主要性能参数
项目 | 单位 | 参数 | |
供电 要求 | 输入电压 | V | 9～30 |
输入电流 | mA | <>（12Vdc） | |
地磁 测量 | 测量范围 | Gauss | -3 ～ +3 |
分辨率 | μGauss | 30 | |
航向角 | 范围 | º | 0～360 |
精度 | º | 1.0（1σ） | |
俯仰角 | 范围 | º | ±90 |
精度 | º | 0.2 | |
横滚角 | 范围 | º | ±180 |
精度 | º | 0.2 | |
输出 特性 | 输出接口 | 串口 | RS232//RS485 |
输出数据频率 | Hz | 100 | |
物理 特性 | 重量 | g | <> |
体积 |
| 100×20×20 | |
温度 | º/C | -45～+85 | |
工作 环境 | 振动 | g | 6 |
冲击 | g | 10 | |
四、插座引脚定义
产品采用引线输出接口，信号定义如下：
引脚序号 | RS422接口 | RS232接口 | UART接口 (3.3v LVTTL电平) | 接线颜色 |
1 | VCC--电源输入正端（接DC 9～30V） | 红 | ||
2 | GND--电源输入地端 | 黑 | ||
3 | RS422-TX+ | RS232-TX | TXD | 绿 |
4 | RS422-TX- | RS232-RX | RXD | 黄 |
5 | RS422-RX+ | RS232-GND | 白 | |
6 | RS422-RX- | |||
五、输出格式
波特率：115200，1位起始位、8位数据位、1位停止位，无奇偶校验位。
输出刷新率：100Hz。通电后产品自动输出数据，无须外部指令。
每帧数据格式：每帧10个字节，定义如下：
字节序号 | 信号 | 定义 |
0 | 0xAA | 帧起始字节 |
1 | 0x55 | 帧起始字节 |
2 | 状态字 | bit0-倾角零位标校；bit1-八位置方位误差校正；bit2-空；bit3-设置磁偏角bit4-设置波特率；bit5-设置刷新率 |
3 | Pitch_L | 俯仰角编码信号的低8位 |
4 | Pitch_H | 俯仰角编码信号的高8位 |
5 | Roll_L | 横滚角编码信号的低8位 |
6 | Roll_H | 横滚角编码信号的高8位 |
7 | Head_L | 航向角编码信号的低8位 |
8 | Head_H | 航向角编码信号的高8位 |
9 | 校验和 | 校验和 |
校验方式采用256补码校验，即0～9字节的累加和的低8位为0。
六、编码方式
角度数据实际为浮点数，采用如下编码方式后以16位二进制整数输出。
俯仰角编码：16位俯仰角编码数据 = 俯仰角度值×32768÷90
横滚角编码：16位横滚角编码数据 = 横滚角度值×32768÷180
航向角编码：16位航向角编码数据 = 航向角度值×65536÷360
角度值单位：°（度）
六、外形尺寸 ( X轴是方位指向轴。)
附录A QC-RMC120型三维磁罗盘校正方法
QC-RMC120型三维磁罗盘在安装到用户的测试装置上后，需要进行校正，以提高本罗盘的测试精度。校正分为“倾角零位校正"和“罗差校正"两种，“倾角零位校正"是用于校正本传感器的俯仰角、横滚角的零位误差；“罗差校正"是用于校正本传感器的航向角误差。如果两种校正都做，要求*行“倾角零位校正"，后进行“罗差校正"。校正测试用的软件界面如下图所示。
倾角零位校正
“倾角零位校正"只用于校正本传感器的俯仰角、横滚角的零位误差。校正方法如下：
将传感器按照用户的正常使用状态安装到用户的设备上，使传感器的X、Y、Z三轴中的任一轴与水平面垂直，另两轴与水平面平行，固定好后，将传感器的RS232接口通过电缆连接到计算机，通电启动，打开“QC-RMC120磁罗盘测试校正软件"，设置串口号、波特率后，点击“打开串口"按钮，应该能够正常接收并显示传感器输出的数据。传感器通电稳定1分钟以上，点击“校正软件"界面中的“倾角零位校正"按钮，此时状态字应该由“0"变为“1" ，持续约5秒钟时间，状态字应该由“1"变为“0" ，表示“倾角零位校正"工作完成。校正过程中，要求传感器保持静止不动。
罗差校正
“罗差校正"只用于校正传感器的航向角误差。校正方法如下：
将传感器按照用户的正常使用状态安装到用户的设备上，将用户设备固定到转台上，保证设备有一定的倾斜角，即传感器的X轴不能垂直水平面（|俯仰角|<>度）， 固定好后，将传感器的RS232接口通过电缆连接到计算机，通电启动，打开“QC-RMC120磁罗盘测试校正软件"，设置串口号、波特率后，点击“打开串口"按钮，应该能够正常接收并显示传感器输出的数据。传感器通电稳定1分钟以上，即可开始八位置罗差校正，即选取0°（正北）、45°（东北）、90°（正东）、135°（东南）、180°（正南）、225°（西南）、270°（正西）、315°（西北）八个方位点（这里的正北指磁北），将设备的中轴线指向依次指向以上标校方位点，通过校正软件完成校正工作。
a．首先将设备指向0°(磁北)，然后点击标校软件界面下部分的“Pos0" 按钮，该按钮颜色变红，开始记录标校数据，持续约5秒钟，等到该按钮变为绿色，同时该按钮下方文本框里也显示该位置采集数据的平均值，表示该点标校数据采集记录完毕，可以进行下一方位点的标校，然后将设备指向45°方位，再次进行数据采集记录，依次将设备指向45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°方位位置，采集并记录相应的数据（点击按钮软件自动记录），在整个标校过程中，保持产品一直不断电，指向一个位置在采集记录数据的过程中，保持设备静止不动，避免有外界磁干扰。
b．记录完8个位置的数据后，校正软件下方的状态栏里会显示“罗差校正参数计算完毕" ，同时A、B、C、D、E对应的文本框里也会显示对应的计算参数。
c．罗差校正参数计算后，点击“罗差复验" 按钮，进行标定系数的验证，这时输出的航向值是经过标校后的磁航向，再将设备指向之前的八个位置进行复验，在标校正确的情况下，校正后的航向值应该比校正前航向值误差小，否则应重新进行标定，或检查在标校、复验过程中，标校周围是否有较强的磁场改变（如是否有铁磁物体的增加或移走、过程中是否有通话中的手机靠近等）。
d．罗差复验正常后，点击“罗差校正参数存储" 按钮，将标定系数固化到传感器中。
e．罗差校正参数存储完毕后，点击“退出罗差校正" 按钮，退出标定状态。
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