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申请/专利权人：南京理工大学

摘要：一种末敏弹线圈‑磁阻组合式地磁测姿记录仪及其工作方法，记录仪包括传感器模块、电源管理模块、处理器模块以及存储器模块。传感器模块包括线圈式和磁阻式地磁传感器以及运放电路，用于采集末敏弹在空中运动过程中的地磁测量信息；电源管理模块包括线性稳压器LDO电路、电压转换电路和串联电压基准电路，为整个系统电路提供电压源；处理器模块和存储器模块主要包括一个51单片机电路和Flash存储器电路，用于传感器数据的处理及存储。本记录仪通过将线圈式和磁阻式地磁传感器进行组合设计，既克服了仅采用线圈式地磁传感器无法实现静态测量的不足，又避免了仅采用磁阻传感器时容易受干扰的缺点，提高了地磁测姿记录仪的整体测量性能。

主权项：1.一种末敏弹线圈-磁阻组合式地磁测姿记录仪，其特征在于：包括传感器模块、电源管理模块（5）、处理器模块（4）、存储器模块（6），所述传感器模块与处理器模块（4）连接，所述存储器模块（6）与处理器模块（4）连接，所述电源管理模块（5）用于给传感器模块、处理器模块（4）、存储器模块（6）供电；所述传感器模块包括线圈式地磁传感器（1）、磁阻式地磁传感器（2）及其运算放大器（3）电路，其中运算放大器（3）电路包括运算放大器芯片AD620和INA819，用于对线圈式地磁传感器（1）、磁阻式地磁传感器（2）的信号进行放大处理再输入到处理器的AD采样通道；所述线圈式地磁传感器（1）包括A线圈、B线圈和C线圈，三个线圈均由线径为0.8mm的铜漆包线绕制而成，A线圈与末敏弹的弹轴轴线垂直，C线圈与A线圈相互垂直并与末敏弹的弹轴轴线在同一平面内，B线圈与另外两个线圈两两垂直，同时和弹轴轴线在同一平面内；所述运算放大器（3）电路包括2个AD620运放电路和3个INA819运放电路，其中2个AD620运放电路的连接方式相同，3个INA819运放电路的连接方式也相同，AD620运放电路包括两个集成芯片U9和U6，三个电容C13、C10、C16，四个电阻R4、R5、R8、R10，所述电容C13的一端与所述集成芯片U9的2号引脚、GND连接，另一端与所述集成芯片U9的3号引脚、线圈式地磁传感器的输出端连接；所述电阻R10的一端与所述集成芯片U9的1号引脚连接，另一端与所述集成芯片U9的8号引脚连接；所述集成芯片U9的7号引脚接入+5V电压，4号引脚接入-5V电压；所述电容C10的一端与所述集成芯片U9的6号引脚、所述集成芯片U6的3号引脚连接，另一端与所述集成芯片U6的2号引脚、GND连接；所述电阻R5的一端与所述集成芯片U6的1号引脚连接，另一端与所述集成芯片U6的8号引脚连接；所述集成芯片U6的7号引脚接入+5V电压，4号引脚接入-5V电压；所述电阻R8的一端与所述集成芯片U6的6号引脚连接，另一端与所述电容C16的正极连接；所述电阻R4的一端接入+3.3V电压，另一端与所述电容C16的正极连接；所述电容C16的正极与处理器的AD通道引脚连接，负极接GND，INA819运放电路包括一个集成芯片U14，一个电阻R16，两个电容C72、C73，所述电阻R16的一端与所述集成芯片U14的2号引脚连接，另一端与所述集成芯片U14的3号引脚连接；所述电容C72的一端接GND，另一端接入+5电压并与所述集成芯片U14的8号引脚连接；所述电容C73的一端接入+2.5V电压并与所述集成芯片U14的6号引脚连接，另一端接GND并与所述集成芯片U14的5号引脚连接；所述集成芯片U14的7号引脚与处理器的AD通道引脚连接；所述电源管理模块（5）包括线性稳压器LDO电路、电压转换电路和串联电压基准电路，其中线性稳压器LDO电路包括两个LM2937线性稳压器芯片，分别用于输出+3.3V和+5V电压，电压转换电路包括一个TC7660CPA电压导向芯片，用于输出-5V电压，串联电压基准电路包括一个REF3425芯片，用于输出+2.5V电压；所述线性稳压器LDO电路包括两个集成芯片U1、U4，三个电容C1、C4、C8，一个电阻R12，两个肖特基二极管D1、D2，所述电容C1的一端与所述集成芯片U1的1号引脚连接，另一端接GND；所述电容C4的正极与所述集成芯片U1的3号引脚连接，负极接GND；所述集成芯片U1的2号引脚和4号引脚接GND；所述肖特基二极管D1的正极接入USB电压，负极与所述集成芯片U4的1号引脚连接；所述肖特基二极管D2的正极接入+5V电压，负极与所述集成芯片U4的1号引脚连接；所述电阻R12的一端与所述肖特基二极管D1的正极连接，另一端接GND；所述电容C8的正极与所述集成芯片U4的3号引脚连接，负极接GND；所述集成芯片U4的2号引脚和4号引脚接GND，电压转换电路包括一个集成芯片U7，两个电容C11、C14，所述电容C11的正极与所述集成芯片U7的2号引脚连接，负极与所述集成芯片U4的4号引脚连接；所述电容C14的负极与所述集成芯片U4的5号引脚连接，负极接GND；所述集成芯片U4的3号引脚接GND，8号引脚接入+5V电压，串联电压基准电路包括一个集成芯片U8，四个电容C52、C53、C54、C55，所述电容C54、C55的一端与所述集成芯片U8的4号引脚连接，另一端接GND；所述电容C52、C53的一端与所述集成芯片U8的6号引脚连接，另一端接GND；所述集成芯片U8的3号引脚与4号引脚连接，5号引脚与6号引脚连接，1号引脚和2号引脚接GND。

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