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磁场畸变下TMR传感器精度补偿：偏心与倾斜建模分析

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.2磁场非均匀性及其影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3磁阻传感器技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.5本文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

磁场畸变理论分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1磁场畸变来源概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2偏心位移对磁场影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.2.1磁场分布变化分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.2磁阻元件响应特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.3倾斜角度对磁场作用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.3.1磁场矢量方向变化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3.2对传感器输出的干扰．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

TMR传感器工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.1TMR传感器结构组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2磁阻效应基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.3TMR传感器输出特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.3.1灵敏度特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

3.3.2线性度特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

偏心与倾斜数学建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.1偏心位移数学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

4.1.1坐标系建立与转换．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.1.2磁场强度表达式推导．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.2倾斜角度数学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.2.1倾斜角度参数定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.2.2磁场矢量变换关系．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.3综合畸变模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.3.1偏心与倾斜耦合效应．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.3.2综合磁场模型表达式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

精度补偿算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

5.1补偿算法总体框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.2基于模型补偿方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

5.2.1模型参数辨识技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

5.2.2补偿公式推导．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

5.3基于神经网络的补偿方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

5.3.1神经网络结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

5.3.2训练数据生成与优化．．．．．．．．．．．．