在國際單位制中描述磁場的物理量是磁感應(yīng)強度，單位是特斯拉。由于1特斯拉意味著非常強的磁場，地球科學(xué)上常用納特(nT)來作為測量單位，工程上常用的CGS制(厘米-克-秒制)中，單位則是高斯。在早期，電磁領(lǐng)域高斯單位盛行，因此磁強計也稱為高斯計。

磁感應(yīng)強度是矢量，具有大小和方向特征，只測量磁感應(yīng)強度大小的磁強計稱為標量磁強計，而能夠測量特定方向磁場大小的磁強計稱為矢量磁強計。

磁力計(Magnetic、M-Sensor)也叫地磁、磁感器，可用于測試磁場強度和方向，定位設(shè)備的方位，磁力計的原理跟指南針原理類似，可以測量出當前設(shè)備與東南西北四個方向上的夾角。

能夠測量磁場的物理原理有很多，根據(jù)不同原理進行分類，常見標量磁強計原理有質(zhì)子旋進磁強計，Overhauser磁強計，堿金屬光泵磁強計等，常見的矢量磁強計有磁通門磁強計、磁阻磁強計等。主要介紹磁通門磁強計。

磁通門磁力計是一種基于軟磁材料磁化飽和時的非線性特性而工作的一種磁力計，用以精確測量大小為千分之一T以下的穩(wěn)定或者低頻交變的磁場，其應(yīng)用范圍涉及空間探索和地球物理等的許多領(lǐng)域。

是利用鐵磁體磁化時在飽和區(qū)的非線性來測量磁場的裝置，當用軟磁材料做成的鐵磁體在磁化時，由于磁化的非線性，能調(diào)制外場，使得傳感器輸出和外場相關(guān)、相對調(diào)制磁場頻率的偶次諧波信號，檢測偶次諧波的大小就能得到外場的大小。

磁力計是一種可以測量環(huán)境磁場強度的傳感器，本文正是通過利用磁力計測得磁場強度進而得到所需的載體方位角信息。作為一種實用器件其存在誤差是無可避免的，目前通常將磁力計的誤差劃分為自身內(nèi)部誤差、應(yīng)用安裝誤差以及羅差。

自身內(nèi)部誤差磁力計的自身內(nèi)部誤差有零位誤差、靈敏度誤差和正交誤差。

應(yīng)用安裝誤差當將磁力計安裝于載體上時沒有實現(xiàn)磁力計的坐標系與載體坐標系相互重合，這就產(chǎn)生了安裝誤差。

羅差因為鐵磁材料本身的特性會對外界磁場產(chǎn)生影響，因此當它出現(xiàn)在磁力計周圍時必然會對其產(chǎn)生影響進而引起誤差，我們把這種誤差稱之為羅差。這種影響產(chǎn)生的干擾磁場分為硬鐵磁場和軟鐵磁場。對于鐵磁材料和電器設(shè)備會產(chǎn)生硬鐵磁場，其對磁力計測量值的影響等同于在地磁場的測量值上附加了一個大小和方向不變的常值偏移。由于受外界磁場影響而產(chǎn)生的磁場稱為軟鐵磁場，其大小和方向會隨著載體姿態(tài)和位置的變化而變化。

UPC 電子工程系的研究人員開發(fā)了一種新型磁力計，可以集成到微電子芯片中，并且與當前的集成電路完全兼容。該研究對電子系統(tǒng)和傳感器的小型化產(chǎn)生了極大的興趣，最近發(fā)表在Microsystems & Nanoengineering上。

微機電系統(tǒng) (MEMS) 是最大限度地小型化到可以集成到芯片中的機電系統(tǒng)。它們存在于我們大多數(shù)的日常設(shè)備中，例如計算機、汽車制動系統(tǒng)和手機。將它們集成到電子系統(tǒng)中在尺寸、成本、速度和能效方面具有明顯優(yōu)勢。但開發(fā)它們的成本很高，而且它們的性能通常會因與設(shè)備內(nèi)其他電子系統(tǒng)不兼容而受到影響。

MEMS 可用于開發(fā)磁力計——一種測量磁場以在導(dǎo)航過程中提供方向的設(shè)備，很像指南針——用于集成到智能手機和可穿戴設(shè)備或用于汽車行業(yè)。因此，最有前途的工作之一是洛倫茲力 MEMS 磁力計。

“這種利用技術(shù)提供了一個沒有限制的大測量范圍，因為它不需要鐵磁材料。鐵磁體使得測量變得困難，因為它們保留了以前測量的記憶，這被稱為滯后現(xiàn)象，”該研究所的研究員 Jordi Madrenas 解釋道。加泰羅尼亞理工大學(xué)-巴塞羅那理工大學(xué) (UPC)。

智能傳感器和集成系統(tǒng) (IS2) 研究小組也應(yīng)用這項技術(shù)來開發(fā)可以集成到微電子芯片中的磁力計?！斑@使我們能夠?qū)㈦娮雍蜋C械部件組合成一個芯片，這與當前的標準程序不同，后者包括分別制造芯片然后將它們組合起來，”同樣在巴塞羅那電信工程學(xué)院 (ETSETB) 任教的 Madrenas 補充道。

除了磁力計，該小組還使用相同技術(shù)開發(fā)了加速度計和壓力傳感器。這項研究為具有多個傳感器和電子設(shè)備的芯片打開了大門。

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