电子罗盘的构造主要由三维磁阻传感器、双轴倾角传感器和微控制器（MCU）组成。三维磁阻传感器是核心组件，它通过三个互相垂直的传感器分别测量地球磁场在X（向前）、Y（向左或Y方向）和Z（向下）三个轴向的强度，每个传感器的灵敏度经过精确调整以适应相应方向的地磁场分矢量。这些模拟输出信号经过放大后，由MCU进行处理，测量范围可达±2Gauss，高分辨率的12位A/D转换器能分辨小于1mGauss的磁场变化。

确定方位值仅需地磁场的X和Y分矢量，计算公式为Azimuth=arcTan(Y/X)。然而，当仪器倾斜时，这会导致方位值的精度下降，倾斜角和位置会直接影响误差。为改善这一问题，电子罗盘利用双轴倾角传感器测量仪器的俯仰角（前后方向）和侧倾角（左右方向），然后通过计算调整磁力仪在三个轴向的矢量，使其回到水平状态。转换公式如下：

Xr = Xcos(α) + Ysin(α)sin(β) - Zcos(β)sin(α)

Yr = Xcos(β) + Zsin(β)

在补偿过程中，Z轴的矢量起着关键作用，需要实时更新俯仰和侧倾角的数据。电子罗盘采用双轴宽线性量程、高分辨率、温漂系数低的陶瓷基体电解质传感器来准确测量这些角度，同时电路板上的温度传感器对角度值进行补偿，确保数据的精确性。

扩展资料

电子罗盘，也叫数字指南针，是利用地磁场来定北极的一种方法。古代称为罗经，现代利用先进加工工艺生产的磁阻传感器为罗盘的数字化提供了有力的帮助。现在一般有用磁阻传感器和磁通门加工而成的电子罗盘。