專利名稱：調(diào)節(jié)磁傳感器和電子方位計(jì)的驅(qū)動(dòng)電流的方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法，具體地，涉及抑制具有磁傳感器的電子方位計(jì)的靈敏度方面的分散以及提高靈敏度。
現(xiàn)有技術(shù)描述如圖5的方框圖所示，傳統(tǒng)的電子方位計(jì)由以下部件構(gòu)成磁傳感器10；傳感器驅(qū)動(dòng)電路20，用于以恒定電流驅(qū)動(dòng)磁傳感器10；選擇電路30，用于選擇由傳感器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的磁傳感器；CPU 51，用于通過把磁場輸出信號(hào)提交到數(shù)字信號(hào)處理而確定方位角；ROM52，存儲(chǔ)用于控制電子方位計(jì)的運(yùn)行的固件程序等；RAM 53，存儲(chǔ)處理數(shù)據(jù)等；鍵盤輸入電路54，用于輸入電子方位計(jì)的起動(dòng)/停止等等的信息；顯示設(shè)備55，用于顯示方位信息等等；顯示驅(qū)動(dòng)電路56，用于驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備55；振蕩電路57和分頻電路58。
磁傳感器10由安排成互相正交的兩個(gè)磁傳感器電橋構(gòu)成，也就是，X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器。各個(gè)磁傳感器電橋是由被連接成惠斯頓型電橋的四個(gè)磁阻元件構(gòu)成的磁傳感器模塊。
傳感器驅(qū)動(dòng)電路20是用于提供恒定的驅(qū)動(dòng)電流到磁傳感器10的電路。也就是，傳感器驅(qū)動(dòng)電路20提供恒定電流，用于驅(qū)動(dòng)具有1[mA]的幅度的恒定數(shù)值的恒定電流到被連接成惠斯頓型電橋的四個(gè)磁阻元件。
構(gòu)成磁傳感器10的磁阻元件的特性被做成盡可能地均勻，因?yàn)榇艂鞲衅?0被恒定數(shù)值的恒定電流驅(qū)動(dòng)。然而，由于制造方面的限制，實(shí)際上，構(gòu)成磁傳感器10的磁阻元件的特性不能被做成足夠均勻。
例如，構(gòu)成磁傳感器10的磁阻元件的電橋電阻Rb和磁阻元件的靈敏度Sd是互相無關(guān)地散布的。具體地，如圖6所示，電橋電阻Rb被散布為1.0[kΩ]，1.5[kΩ]，2.0[kΩ]，與各個(gè)電橋電阻Rb相對(duì)照，靈敏度Sd被散布為4.0到8.0[(mV/V)/(kA/m)]。當(dāng)具有1[mA]的幅度的電流Ib被提供到這些樣本時(shí)，電橋電壓Vb(＝IbxRb)的散布成為1.0到2.0[V]，因此，磁檢測電路的靈敏度Sa(＝SdxVb)被散布為4.0到16.0[mV/(kA/m)]，或分散大四倍。
當(dāng)磁檢測電路的靈敏度Sa的分散由此可見是很大時(shí)，按照具有磁傳感器的便攜式電子方位計(jì)，由于供電電源是電池，提出以下的問題。首先由于電池驅(qū)動(dòng)，在電橋電阻Rb上產(chǎn)生的電橋電壓Vb的上限被電池電壓限制。具體地，當(dāng)使用鋰電池時(shí)，電池工作時(shí)電壓為初始階段的3.0[V]，到最后階段的2.0到2.4[V]，因此，電橋電壓Vb被限制為等于或小于該數(shù)值。而且，傳感器驅(qū)動(dòng)電流Ib的最大值必然成為由電橋電壓Vb除以電橋電阻Rb而給出的Vb/Rb。由于磁傳感器的電橋電阻是散布的，在傳統(tǒng)的恒定電流驅(qū)動(dòng)的情況下，驅(qū)動(dòng)電流根據(jù)電橋電阻Rb的最大值來設(shè)置。在這樣設(shè)置的驅(qū)動(dòng)電流Ib的條件下，在電橋電阻Rb由于磁傳感器的離散而被最小化和靈敏度Sa被最小化的例子的情況下，磁檢測電路的靈敏度Sa被減小。當(dāng)電子方位計(jì)由這樣的磁傳感器構(gòu)成時(shí)，就提出電子方位計(jì)精度被惡化的問題。
要解決的問題是減小在用恒定電流驅(qū)動(dòng)包括以電橋組成的磁阻元件的磁傳感器情形下，由于磁傳感器本身的靈敏度Sd的離散所造成的磁檢測電路的靈敏度Sa的離散。
發(fā)明概要為了解決上述的問題，根據(jù)磁檢測電路，用于用電流驅(qū)動(dòng)包括以電橋組成的磁阻元件的磁傳感器，磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流Ib被做成可以按照磁傳感器的電橋電阻Rb調(diào)節(jié)的。
也就是，按照本發(fā)明的調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法包括以下步驟。
(1)分別測量X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的步驟；(2)根據(jù)X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的測量值，分別計(jì)算X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的步驟；(3)分別存儲(chǔ)X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的步驟。
而且，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，它由整數(shù)表示，以及驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過把一定的范圍相等地分成N份而提供的，更具體地，N被設(shè)置為16。
而且，按照本發(fā)明的電子方位計(jì)由以下部件構(gòu)成磁傳感器裝置，包括X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；傳感器驅(qū)動(dòng)裝置，具有能夠提供可在N級(jí)的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便把相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流存儲(chǔ)到磁傳感器裝置；A/D變換裝置，用于把磁傳感器裝置的模擬輸出變換成數(shù)字輸出；方位角計(jì)算裝置，用于通過對(duì)A/D變換裝置的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)；顯示裝置，用于根據(jù)方位角計(jì)算裝置的方位角信號(hào)顯示方位；以及傳感器控制裝置，用于控制以上裝置。
而且，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，它由整數(shù)表示，以及驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過把一定的范圍相等地分成N份而提供的，更具體地，N被設(shè)置為16。
而且，按照本發(fā)明的電子方位計(jì)由以下部件構(gòu)成磁傳感器裝置，包括X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；傳感器驅(qū)動(dòng)裝置，具有能夠提供可在N級(jí)的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便把相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流存儲(chǔ)到磁傳感器裝置；A/D變換裝置，用于把磁傳感器裝置的模擬輸出變換成數(shù)字輸出；方位角計(jì)算裝置，用于通過對(duì)A/D變換裝置的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)；顯示裝置，用于根據(jù)方位角計(jì)算裝置的方位角信號(hào)顯示方位；以及傳感器控制裝置，用于控制以上裝置，而且，這里使用驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置，用來存儲(chǔ)通過以下步驟提供的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值。
(1)分別測量X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的步驟；以及(2)根據(jù)X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的測量值，分別計(jì)算X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的步驟。
而且，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，它由整數(shù)表示，以及驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過把一定的范圍相等地分成N份而提供的，更具體地，N被設(shè)置為16。
而且，電子方位計(jì)包括磁傳感器，包括X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；傳感器驅(qū)動(dòng)電路，具有能夠提供可在N步的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便把相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流存儲(chǔ)到磁傳感器；A/D變換器，用于把磁傳感器的模擬輸出變換成數(shù)字輸出；方位角計(jì)算器，用于通過對(duì)A/D變換器的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)；顯示器，用于根據(jù)方位角計(jì)算器的方位角信號(hào)顯示方位；以及傳感器控制器，用于控制以上裝置。
而且，電子方位計(jì)包括磁傳感器，包括X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；傳感器驅(qū)動(dòng)電路，具有能夠提供可在N級(jí)的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便把相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流存儲(chǔ)到磁傳感器；A/D變換器，用于把磁傳感器的模擬輸出變換成數(shù)字輸出；方位角計(jì)算器，用于通過對(duì)A/D變換器的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)；顯示器，用于根據(jù)方位角計(jì)算器的方位角信號(hào)顯示方位；以及傳感器控制器，用于控制以上裝置；其中驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值通過以下步驟被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路(1)分別測量X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的步驟；以及(2)根據(jù)X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的測量值，分別計(jì)算X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的步驟。
而且，電子方位計(jì)的特征在于，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，它由整數(shù)表示，以及驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過把一定的范圍相等地分成N份而提供的。
而且，電子方位計(jì)的特征在于，N是12。
附圖簡述在附圖中顯示本發(fā)明的優(yōu)選的形式，其中

圖1是按照本發(fā)明的電子方位計(jì)的組成圖；圖2是應(yīng)用按照本發(fā)明的、調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電流的方法的電子方位計(jì)的功能性方框圖；圖3是顯示圖2的磁檢測電路的實(shí)施例的圖；圖4是顯示按照本發(fā)明的、調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的流程的、基本流程圖；圖5是傳統(tǒng)的電子方位計(jì)的組成圖；圖6是表示傳統(tǒng)的磁傳感器的特性的圖；以及圖7是表示按照本發(fā)明的磁傳感器的特性的圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明首先，將詳細(xì)說明按照本發(fā)明的實(shí)施例的電子方位計(jì)。
如圖1的方框電路圖所示，按照本發(fā)明的實(shí)施例的電子方位計(jì)由以下部件構(gòu)成磁傳感器10；傳感器驅(qū)動(dòng)電路20，用于以恒定電流驅(qū)動(dòng)磁傳感器10；選擇電路30，用于選擇由傳感器驅(qū)動(dòng)電路20驅(qū)動(dòng)的磁傳感器；CPU 51，用于通過對(duì)磁傳感器10的磁場輸出信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理而確定方位角；ROM 52，被存儲(chǔ)以用于控制電子方位計(jì)的運(yùn)行的固件程序等；RAM 53，被存儲(chǔ)以處理數(shù)據(jù)等；鍵盤輸入電路54，用于輸入電子方位計(jì)的起動(dòng)/停止等等信息；顯示設(shè)備55，用于顯示方位信息等等；顯示驅(qū)動(dòng)電路56，用于驅(qū)動(dòng)顯示設(shè)備55；振蕩電路57；分頻電路58和EEPROM，被先前存儲(chǔ)以驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值。
磁傳感器10由安排成互相正交的兩個(gè)磁傳感器電橋構(gòu)成，也就是，X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器。各個(gè)磁傳感器電橋是由被連接成惠斯頓型電橋的四個(gè)磁阻元件構(gòu)成的磁傳感器模塊。
傳感器驅(qū)動(dòng)電路20是用于提供驅(qū)動(dòng)電流到磁傳感器10的電路。也就是，傳感器驅(qū)動(dòng)電路20是能夠提供N級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流提供電路，具體地是16級(jí)。例如，如圖7所示，16級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流是其中下限值是1.0[mA]、上限值是1.8[mA]和其間的間隔由0.05[mA]的增量值組成的16級(jí)的恒定電流。
CPU 51控制傳感器驅(qū)動(dòng)電路20提供具有相應(yīng)于被存儲(chǔ)在EEPROM59中的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置值的幅度的驅(qū)動(dòng)電路。例如，如圖7所示，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DC是數(shù)值16，其中下限值是0、上限值是15和其間的間隔由1的增量值組成，它的各個(gè)值相應(yīng)于16級(jí)的驅(qū)動(dòng)電流。也就是，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置值0相應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電流1.0[mA]，驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置值3相應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電流1.2[mA]，以及驅(qū)動(dòng)電路設(shè)置值15分別相應(yīng)于驅(qū)動(dòng)電流1.8[mA]。而且，被存儲(chǔ)在EEPROM 59中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值。
被連接在磁傳感器10與A/D變換電路40之間的選擇電路30，由CPU 51按照被存儲(chǔ)在ROM 52中的控制程序進(jìn)行控制，以便選擇X軸磁傳感器或Y軸磁傳感器。
當(dāng)選擇X軸磁傳感器時(shí)，X軸磁傳感器被從傳感器驅(qū)動(dòng)電路20提供以相應(yīng)于被存儲(chǔ)在EEPROM 59的、對(duì)于X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流。這是通過按照被存儲(chǔ)在ROM 52的控制程序由CPU51通過A/D變換電路40控制傳感器驅(qū)動(dòng)電路和選擇電路30而進(jìn)行的。加有驅(qū)動(dòng)電流的X軸磁傳感器檢測磁場和輸出X軸磁場輸出作為模擬電壓。模擬電壓輸出被A/D變換電路40變換成X軸磁場的數(shù)字信號(hào)輸出。而且，CPU 51把輸入的X軸磁場的數(shù)字信號(hào)輸出存儲(chǔ)到RAM 53。
接著，當(dāng)選擇Y軸磁傳感器時(shí)，Y軸磁傳感器被從傳感器驅(qū)動(dòng)電路20提供以相應(yīng)于被存儲(chǔ)在EEPROM 59的、對(duì)于Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流。這是通過按照被存儲(chǔ)在ROM 52的控制程序由CPU 51通過A/D變換電路40控制傳感器驅(qū)動(dòng)電路20和選擇電路30而實(shí)行的。加有驅(qū)動(dòng)電流的Y軸磁傳感器檢測磁場和輸出Y軸磁場輸出作為模擬電壓。模擬電壓輸出被A/D變換電路40變換成X軸磁場的數(shù)字信號(hào)輸出以及被輸入到CPU 51。而且，CPU 51把輸入的Y軸磁場的數(shù)字信號(hào)輸出存儲(chǔ)到RAM 53。
接連地，CPU 51讀出被存儲(chǔ)在RAM 53中的X軸磁場輸出和Y軸磁場輸出，通過實(shí)行預(yù)定的數(shù)字信號(hào)處理確定方位角，以及輸出方位信號(hào)到顯示驅(qū)動(dòng)電路56，顯示驅(qū)動(dòng)電路56把方位角顯示在顯示單元55上。
按照本發(fā)明的電子方位計(jì)的特征在于，電子方位計(jì)具有磁檢測電路，用于由電流來驅(qū)動(dòng)包括以電橋組成的磁阻元件的磁傳感器，磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流被做成可按照磁傳感器的電橋電阻值調(diào)節(jié)的，因此，在各個(gè)產(chǎn)品中大大地減小按照本發(fā)明的電子方位計(jì)的磁檢測電路的靈敏度Sa方面的離散。
也就是，關(guān)于總共六個(gè)磁傳感器中的具有1.0[kΩ]的電橋電阻Rb的兩個(gè)磁傳感器，具有1.5[kΩ]的電橋電阻Rb的兩個(gè)磁傳感器以及具有2.0[kΩ]的電橋電阻Rb的兩個(gè)磁傳感器，通過在1.0到1.8[mA]的范圍內(nèi)按照電橋電阻值逐級(jí)改變驅(qū)動(dòng)電流Ib進(jìn)行測量的、磁測量電路的靈敏度處于7.2到16.7[mV/(kA/m)]的范圍內(nèi)，如圖7所示。與此相對(duì)照，對(duì)于六個(gè)同樣的樣本，通過提供具有1[mA]的幅度的驅(qū)動(dòng)電流Ib進(jìn)行測量的、磁測量電路的靈敏度方面的離散Sa處于4.0到16.0[mV/(kA/m)]的范圍內(nèi)，如圖6所示。所以，在各個(gè)產(chǎn)品中大大地減小按照本發(fā)明的電子方位計(jì)的磁檢測電路的靈敏度Sa方面的離散。
接著，將詳細(xì)說明按照本發(fā)明的、調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法的實(shí)施例。
圖2是當(dāng)按照本發(fā)明的、調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法應(yīng)用于由功能性方框圖所表示的電子方位計(jì)1時(shí)的方框圖。圖2的電子方位計(jì)功能性地表示圖1的電子方位計(jì)，以及它由以下部件構(gòu)成磁傳感器10，包括X軸磁傳感器10X和Y軸磁傳感器10Y；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)單元50d，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；傳感器驅(qū)動(dòng)電路20，具有能夠提供可在N級(jí)的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便提供相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)單元50d中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流；A/D變換電路40，用于把磁傳感器10的模擬輸出變換成數(shù)字輸出；方位角計(jì)算單元50b，用于通過對(duì)A/D變換電路40的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)；顯示單元50c，用于根據(jù)方位角計(jì)算單元50b的方位角信號(hào)顯示方位；以及傳感器控制單元50a，用于控制這些裝置。
電阻測量電路60和電流調(diào)節(jié)控制電路61被連接到電子方位計(jì)1，用于調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流。電阻測量電路60是傳感器電橋電阻測量電路，用于分別測量X軸磁傳感器10X的電橋電阻RBX和Y軸磁傳感器10Y的電橋電阻RBY，且其實(shí)施例將在圖3上更具體地顯示。
也就是，圖3是顯示測量磁傳感器的電橋電阻的具體的方法的例子的電路圖，在圖3上，X軸磁傳感器10X和Y軸磁傳感器10Y的各自的電橋輸出端對(duì)通過乘法器電路30a被連接到A/D變換電路40的模擬輸入端。而且，X軸磁傳感器10X和Y軸磁傳感器10Y的各自的電源端通過乘法器電路30a被連接到16-級(jí)恒定電流電路20a的驅(qū)動(dòng)電流電源端。16-級(jí)恒定電流電路20a，電池電源20b，和粗調(diào)節(jié)電阻20c組成傳感器驅(qū)動(dòng)電路20。
在圖3上，電阻測量電路60包括恒定電流源60a，電壓表60b，和探針60c。
電流調(diào)節(jié)控制電路61至少包括驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值計(jì)算單元，用于分別計(jì)算X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DCX和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DCY以及EEPROM寫入器，用于把驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DCX和驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DCY寫入到驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)單元50d中。
按照本發(fā)明的、用于調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的運(yùn)行基本上按照?qǐng)D4的流程圖實(shí)行。首先，通過把電阻測量電路60和電流調(diào)節(jié)控制電路61連接到電子方位計(jì)，運(yùn)行開始進(jìn)到電流調(diào)節(jié)模式，如圖2和圖3所示(101)。在步驟101，電流調(diào)節(jié)控制電路61輸入一個(gè)表示運(yùn)行進(jìn)到電流調(diào)節(jié)模式的信號(hào)到傳感器控制單元50a。然后，傳感器控制單元50a斷開傳感器驅(qū)動(dòng)電路20和驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置單元50d的路徑。更具體地，在圖1上，電流調(diào)節(jié)控制電路61通過鍵盤輸入電路54輸入一個(gè)表示運(yùn)行進(jìn)到CPU 51，以及CPU 51斷開傳感器驅(qū)動(dòng)電路20與EEPROM 59的信號(hào)線。
緊接在步驟101后，電流調(diào)節(jié)控制電路61通過電阻測量電路60測量X軸磁傳感器的電橋電阻RBX(102)。
緊接在步驟102后，電流調(diào)節(jié)控制電路61通過電阻測量電路60測量Y軸磁傳感器的電橋電阻RBY(103)。
緊接在步驟103后，電流調(diào)節(jié)控制電路61的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值計(jì)算單元，分別從X軸磁傳感器的電橋電阻RBX和Y軸磁傳感器的電橋電阻RBY的測量值，計(jì)算X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DCX和X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DCX(104)。
驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DC的計(jì)算是按照下面所示的方程進(jìn)行的。而且，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DC是由下限值0與上限值15之間的間隔等量地除以N而給出的整數(shù)表示的。例如，如圖7所示，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DC是由下限值0與上限值15之間的間隔等量地除以16而給出的整數(shù)16表示的。N被設(shè)置為16，因?yàn)閮?nèi)部的數(shù)據(jù)以4比特進(jìn)行處理。
方程(1)Vsen＝2x(axDC＋b)
方程(2)Ib＝Vsen/Rsen＝2x(axDC＋b)/Rsen方程(3)Vb＝IbxRb＝2x(axDC＋b)Rb/Rsen方程(4)VbxRsen/(2Rb)＝axDC＋b方程(5)DC＝int{[VbxRsen/(2xRb)－b]/a)方程(5)被推導(dǎo)如下。本發(fā)明中使用的傳感器驅(qū)動(dòng)電路20的輸出電流由粗調(diào)節(jié)電阻Rsen和驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DC(Drive Current)確定。加到粗調(diào)節(jié)電阻Rsen兩端的電壓Vsen與驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DC有方程(1)所示的關(guān)系式，符號(hào)a和b表示系數(shù)，Vsen/Rsen相應(yīng)于傳感器驅(qū)動(dòng)電流Ib，以及由方程(2)表示。在這種情況下，加到磁傳感器的電橋電阻上的電壓Vb是傳感器驅(qū)動(dòng)電流Ib與電橋電阻Rb的乘積，因此電壓Vb由方程(3)表示。當(dāng)方程(3)對(duì)于驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DC重新排列時(shí)，通過方程(4)推導(dǎo)出方程(5)。
具體地，考慮到電池驅(qū)動(dòng)電壓2.4[V]，Vb被設(shè)置為1.9[V]。通過從方程(2)的計(jì)算，Rsen被設(shè)置為300[Ω]，這樣，最大驅(qū)動(dòng)電流在DC＝15時(shí)成為Ib＝1.8[mA]。系數(shù)a是0.008[V/每級(jí)]以及系數(shù)b是0.157[V]。而且，方程(5)中的符號(hào)int是表示取整數(shù)的符號(hào)。
緊接在步驟104后，電流調(diào)節(jié)控制電路61分別把X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DCX和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值DCY寫入到驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)單元50d或圖1的EEPROM 59(105)。
當(dāng)步驟105完成時(shí)，電流調(diào)節(jié)控制電路61和電阻測量電路60被從電子方位計(jì)1去除。然后，傳感器控制單元50a，從而是圖1的CPU51，釋放在步驟101時(shí)設(shè)定的電流調(diào)節(jié)模式，恢復(fù)到正常的電子方位計(jì)模式，以及完成所有的步驟。
而且，在按照本發(fā)明的、調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的運(yùn)行中，即使將驅(qū)動(dòng)電流的上限值提供給磁檢測電路的情況下，也不能使得磁檢測電路的靈敏度Sa達(dá)到想要的數(shù)值時(shí)，磁傳感器被確定為有故障的產(chǎn)品。
按照本發(fā)明，驅(qū)動(dòng)電流可以按照磁傳感器的電橋電阻值被調(diào)節(jié)，因此，磁檢測電路的靈敏度方面的離散可被減小到磁傳感器的靈敏度方面的離散。所以，不僅僅電子方位計(jì)的低靈敏度的問題得到改進(jìn)，也達(dá)到精度的提高。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法，是調(diào)節(jié)磁檢測電路的磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法，其中具有能夠提供可在N級(jí)的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源的傳感器驅(qū)動(dòng)裝置，用具有相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流，分別驅(qū)動(dòng)以電橋組成的X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器，所述調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法的特征在于包括以下步驟(1)分別測量X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻；(2)根據(jù)X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的測量值，分別計(jì)算X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；(3)分別存儲(chǔ)X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值。
2.按照權(quán)利要求1的調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法，其特征在于，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，以及它是通過把一定的范圍相等地除以N而得出的整數(shù)表示的。
3.按照權(quán)利要求2的調(diào)節(jié)磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流的方法，其特征在于，N是16。
4.一個(gè)電子方位計(jì)，包括磁傳感器裝置，包括X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；傳感器驅(qū)動(dòng)裝置，具有能夠提供可在N級(jí)的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便把相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流存儲(chǔ)到磁傳感器裝置；A/D變換裝置，用于把磁傳感器裝置的模擬輸出變換成數(shù)字輸出；方位角計(jì)算裝置，用于通過對(duì)A/D變換裝置的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)；顯示裝置，用于根據(jù)方位角計(jì)算裝置的方位角信號(hào)顯示方位；以及傳感器控制裝置，用于控制以上裝置。
5.一個(gè)電子方位計(jì)，包括磁傳感器裝置，包含X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值，傳感器驅(qū)動(dòng)裝置，具有能夠提供可在N級(jí)的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便把相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流存儲(chǔ)到磁傳感器裝置，A/D變換裝置，用于把磁傳感器裝置的模擬輸出變換成數(shù)字輸出，方位角計(jì)算裝置，用于通過對(duì)A/D變換裝置的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)，顯示裝置，用于根據(jù)方位角計(jì)算裝置的方位角信號(hào)顯示方位，以及傳感器控制裝置，用于控制以上裝置，所述電子方位計(jì)的特征在于，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值通過以下步驟被存儲(chǔ)到驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)裝置(1)分別測量X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻；以及(2)根據(jù)X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的測量值，分別計(jì)算X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值。
6.按照權(quán)利要求4的電子方位計(jì)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，它由整數(shù)表示，且驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過把一定的范圍相等地分成N份而提供的。
7.按照權(quán)利要求5的電子方位計(jì)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，它由整數(shù)表示，且驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過把一定的范圍相等地分成N份而提供的。
8.按照權(quán)利要求6的電子方位計(jì)，其特征在于，N是16。
9.按照權(quán)利要求7的電子方位計(jì)，其特征在于，N是16。
10.一個(gè)電子方位計(jì)，包括磁傳感器，包括X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；傳感器驅(qū)動(dòng)電路，具有能夠提供可在N級(jí)的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便把相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流存儲(chǔ)到磁傳感器；A/D變換器，用于把磁傳感器的模擬輸出變換成數(shù)字輸出；方位角計(jì)算器，用于通過對(duì)A/D變換器的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)；顯示器，用于根據(jù)方位角計(jì)算器的方位角信號(hào)顯示方位；以及傳感器控制器，用于控制以上裝置。
11.一個(gè)電子方位計(jì)，包括磁傳感器，包括X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器；驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路，用于存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值；傳感器驅(qū)動(dòng)電路，具有能夠提供可在N級(jí)的范圍中調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)電流的驅(qū)動(dòng)電流源，以便把相應(yīng)于被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的驅(qū)動(dòng)電流存儲(chǔ)到磁傳感器；A/D變換器，用于把磁傳感器的模擬輸出變換成數(shù)字輸出；方位角計(jì)算器，用于通過對(duì)A/D變換器的數(shù)字輸出進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算而輸出方位角信號(hào)；顯示器，用于根據(jù)方位角計(jì)算器的方位角信號(hào)顯示方位；以及傳感器控制器，用于控制以上裝置；其中驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值通過以下步驟被存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值存儲(chǔ)電路(1)分別測量X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻；以及(2)根據(jù)X軸磁傳感器的電橋電阻和Y軸磁傳感器的電橋電阻的測量值，分別計(jì)算X軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值和Y軸磁傳感器的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值。
12.按照權(quán)利要求10的電子方位計(jì)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，它由整數(shù)表示，且驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過把一定的范圍相等地分成N份而提供的。
13.按照權(quán)利要求11的電子方位計(jì)，其特征在于，驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值的數(shù)目是N，它由整數(shù)表示，且驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過把一定的范圍相等地分成N份而提供的。
14.按照權(quán)利要求6的電子方位計(jì)，其特征在于，N是12。
15.按照權(quán)利要求6的電子方位計(jì)，其特征在于，N是13。
全文摘要
為了減小由于磁傳感器的靈敏度的離散,在用電流驅(qū)動(dòng)包括以電橋組成的磁阻元件的磁傳感器的磁檢測電路的靈敏度方面的離散。電子方位計(jì)配備有EEPROM,以及驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值先前被存儲(chǔ)在EEPROM。驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值是通過測量電子方位計(jì)的磁傳感器的電橋電阻由預(yù)定的計(jì)算而被計(jì)算的。在由磁傳感器檢測磁性時(shí),CPU根據(jù)被存儲(chǔ)在EEPROM中的驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置值來控制傳感器驅(qū)動(dòng)電路。由此,傳感器驅(qū)動(dòng)電路按照電橋電阻值把最佳驅(qū)動(dòng)電流提供給磁傳感器。
文檔編號(hào)G01C17/28GK1334440SQ01124360
公開日2002年2月6日 申請(qǐng)日期2001年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月26日
發(fā)明者加藤一雄 申請(qǐng)人:精工電子有限公司