CN107643499B - 一种高斯计和用于测量磁场强度的微控制器及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高斯计和用于测量磁场强度的微控制器及控制方法。其中高斯计包括恒流源、霍尔感应单元、信号处理电路、微控制器和显示器，所述霍尔感应单元由所述恒流源供电，用于在磁场中基于霍尔效应感生电压信号；所述信号处理电路将所述电压信号转换成数字信号；所述微控制器用于控制所述信号处理电路采样所述电压信号，并对转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值，统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，作为该磁场的磁强输出至显示器。本发明通过统计磁场强度值的出现概率来表示磁场强度，有效地提高了磁场的测量精度，且无需增加额外的硬件滤波电路或者霍尔传感器，同时简化了软件算法。

Description

一种高斯计和用于测量磁场强度的微控制器及控制方法

技术领域

本发明涉及磁性测量领域，更具体地说，提供了一种高斯计和用于测量磁场强度的微控制器及控制方法，利用磁场的精细结构提高磁场测量精确度，直接提高斯计的测量精度，以及三维霍尔感应器的空间定位精度。

背景技术

霍尔效应已被广泛利用在磁场感应强度测量中。倘若在导体或半导体中通过恒定电流,同时垂直电流方向上施加磁场，则于垂直两者方向上产生电动势。透过测量得此电动势便可知磁场的磁感应强度。

实际测量过程中，即使在同一个位置点上，使不同型号的高斯计皆会产生不同的测量结果。一般不认为这是测量错误，而是由于霍尔感应器的尺寸不同所导致。即使采用同一高斯计，测量结果往往也难以得出稳定值，尤其是在弱磁场环境下。为了提高测量精度，人们采用了各种不同的改进方案。第一种方案是在高斯计中增设硬件滤波电路；第二种方案是在同一高斯计中使用多个霍尔感应器进行测量，并归纳最终的结果；第三种方案是在数据处理过程中使用应用数值分析或数字信号分析等手段，例如平均法或移动平均法、曲线拟合或数字滤波等方式计算磁场强度。这些方法虽然可在一定程度上提高测量精度，但也提高了硬件成本或者增加了软件算法复杂度。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有高斯计提高精度测量的方案存在硬件成本高或软件算法复杂的缺陷，提供一种通过统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率来表示磁场强度的高斯计，以及用于测量磁场强度的微控制器及控制方法。

本发明的第一方面，提供了一种高斯计，包括恒流源、霍尔感应单元、模数转换单元、微控制器和显示器；

所述霍尔感应单元由所述恒流源供电，用于在磁场中基于霍尔效应感生电压信号；

所述模数转换单元与所述霍尔感应单元电连接，将所述电压信号转换成数字信号；

所述微控制器与所述模数转换单元和显示器电连接，用于控制所述模数转换单元采样所述电压信号，并对转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值，统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，作为该磁场的磁强输出给所述显示器进行显示。

在根据本发明所述的高斯计中，所述微控制器统计单位时间内采样的磁场强度值B₁、B₂、……、B_i及对应的出现次数m₁、m₂、……、m_i，通过以下公式计算各个磁场强度值的出现概率P(B₁)、P(B₂)、……、P(B_i)：P(B_k)＝m_k/n；其中，1≤k≤i，n为单位时间内采样的总数；所述微控制器输出[B₁，P(B₁)]、[B₂，P(B₂)]、……、[B_i，P(B_i)]作为该磁场的磁强。在根据本发明所述的高斯计中，所述微控制器预先测得磁场强度与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

在根据本发明所述的高斯计中，所述恒流源、霍尔感应单元、模数转换单元采用三维霍尔感应器实现，且该三维霍尔感应器在磁场的三个维度上感生电压信号并进行模数转换；

所述微控制器分别对三个维度的磁场强度值及出现概率进行统计，并输出作为三个维度的磁强。

本发明第二方面，提供了一种用于测量磁场强度的微控制器，与模数转换单元和显示器电连接，

所述微控制器将霍尔感应单元在磁场中感生的电压信号转换成数字信号后，处理得到对应的磁场强度值；包括：

采样控制单元，用于控制模数转换单元以采样所述电压信号；

数据处理单元，用于对模数转换单元转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值；

数据输出单元，用于统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，作为该磁场的磁强并输出给所述显示器进行显示作为该磁场的磁强。

在根据本发明所述的用于测量磁场强度的微控制器中，所述数据输出单元统计单位时间内采样的磁场强度值B₁、B₂、……、B_i及对应的出现次数m₁、m₂、……、m_i，通过以下公式计算各个磁场强度值的出现概率P(B₁)、P(B₂)、……、P(B_i)：P(B_k)＝m_k/n；其中，1≤k≤i，n为单位时间内采样的总数；所述微控制器输出[B₁，P(B₁)]、[B₂，P(B₂)]、……、[B_i，P(B_i)]作为该磁场的磁强。

在根据本发明所述的用于测量磁场强度的微控制器中，所述微控制器还包括距离查找单元，用于预先测得磁场强度与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

本发明第三方面，提供了一种用于测量磁场强度的控制方法，包括以下步骤：

发送指令控制模数转换单元采样霍尔感应单元在磁场中感生的电压信号，

所述模数转换单元将该电压信号转换成数字信号；

对转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值；

统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，并输出作为该磁场的磁强。

在根据本发明所述的用于测量磁场强度的控制方法中，所述统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率的步骤具体包括：统计单位时间内采样的磁场强度值B₁、B₂、……、B_i及对应的出现次数m₁、m₂、……、m_i，通过以下公式计算各个磁场强度值的出现概率P(B₁)、P(B₂)、……、P(B_i)：P(B_k)＝m_k/n；其中，1≤k≤i，n为单位时间内采样的总数；输出[B₁，P(B₁)]、[B₂，P(B₂)]、……、[B_i，P(B_i)]作为该磁场的磁强。

在根据本发明所述的用于测量磁场强度的控制方法中，所述控制方法还包括距离查找步骤，预先测得磁强与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

本发明还提供了一种利用磁场的精细结构提高磁场测量精确度的方法，磁场强度表示为[B1，P(B1)]、[B2，P(B2)]、……、[Bi，P(Bi)]；且该磁场强度的曲线具有以下特征：

该磁场强度为非连续变量，且以近似等距分隔着；

所述磁场强度并非从一个值直接变化到另一个上；反之以此消彼长的形式过渡到另一数值；此消彼长的性质具有普遍性；

该曲线的模式不随磁场强度大小和测量的维度而改变。

实施本发明的高斯计和用于测量磁场强度的微控制器及控制方法，具有以下有益效果：本发明通过统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率作为输出的磁场强度，有效地提高了磁场的测量精度；与现有技术相比，本发明不需要增加额外的硬件滤波电路或者设置多个霍尔传感器，亦不必采用复杂的数字滤波、曲线拟合等方法，简化了软硬件设计。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为磁场强度概率图；

图2为磁场强度图；

图3为根据本发明高斯计的实施例的模块示意图；

图4为根据本发明的高斯计中微控制器的第一实施例的模块示意图；

图5为根据本发明的高斯计中微控制器的第二实施例的模块示意图；

图6为磁场强度在高斯计中的显示格式；

图7为根据本发明用于测量磁场强度的控制方法优选实施例的流程图；

图8为三维霍尔感应器与磁铁的纵向距离为10mm、横向距离为0-2.5mm处的磁场强度值概率分布图；

图9为三维霍尔感应器与磁铁的纵向距离为10mm、横向距离为2.5mm-5mm处的磁场强度值概率分布图；

图10为三维霍尔感应器与磁铁的纵向距离为10mm、横向距离为5mm-7.5mm处的磁场强度值概率分布图；

图11为三维霍尔感应器与磁铁的纵向距离为10mm、横向距离为7.5mm-10mm处的磁场强度值概率分布图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

本发明指出经过模数转换后的电动势，亦即与之相对应的磁感应强度并非单纯的矢量。除了强弱和方向以外，磁感应强度本身还具有随机性。在磁场性质，磁场与霍尔感应器的相对位置等等因素不变情况下，单位时间内模数转换后所得结果之间呈现出固定不变的比例。而这比例值只会随着磁场与霍尔感应器的相对位置变化而改变，如图1所示。当然，图中数值因不同的系统而异。

从图1的磁场强度概率图中，我们发现磁感应强度曲线具有如下性质：

a.模数转换后的磁感应强度值为非连续变量。以近似等距分隔着。

b.磁感应强度并非从一个值直接变化到另一个上。反之，它是以此消彼长的形式过渡到另一数值。

c.此消彼长的性质具有普遍性。曲线的模式不随磁场强度大小和测量的维度而改变。每个相对位置磁场强度值的个数有限，而个数的总和为一常数。

本发明利用磁场的微结构可以准确地对磁场强度进行表示。本发明首次得出了磁场的该微结构特点：

磁场均是存在微结构的。首先，无论磁体(包括天然磁石和导电线圈)与霍尔感应单元的相对运动如何，霍尔感应单元输出并非连续变量。反之，从测量结果来看霍尔感应单元的输出为离散变量。再者，这些离散变量是以此消彼长的形式从一个离散数值过渡到另一离散数值。例如，将单位时间内采样的所有输出值的出现次数对距离作图。如图1所示，横轴是磁铁与霍尔感应单元间的距离。纵轴是微控制器在单位时间内采样得到的磁场强度值的出现概率。曲线标示的数值表示该曲线对应的磁场强度值。该图表示了一般意义上磁场强度值的机率密度函数。如图1所示，每个磁场强度值均是以此消彼长的形式从一个离散数值过渡到另一离散数值。目前，这些数值被误认为是白噪声，被认为是不具有可辨识的模式和规律的。而本发明通过大量实验和数据分析，得出了上述规律，即单位时间内采样获得的磁场强度值及其出现概率是与距离直接相关的，即不同距离的磁场强度值和出现概率是不同的。因此，通过磁场强度值及其出现概率来表示该距离的磁场强度更为准确。例如图1中，单位距离r＝23处，磁场强度可表示为(-28，50％)、(-18，50％)；r＝1处，磁场强度可表示为(-18，67.7％)、(-28，16.6％)、(-8，16.6％)；r＝61处，磁场强度可表示为(-46，>3％)、(-37，50％)、(-28，50％)、(-18，>3％)。而现有技术中在采样同样的数值时，单位距离r＝23处，高斯表里看到数值在-18与-28间跳动，得不到稳定值。而在r＝61处，磁场强度同样也是在-18和-37间跳动，得不到稳定值，因此无法区别两个位置点的磁场强度。本发明不仅提高磁场强度精确度，而且，通过这种表现形式使磁场强度与距离值一一对应，且根据输出的磁场强度可以查找两者对应更精确的距离。图2为磁场强度图。如果图1与图2中磁场与霍尔感应器的相对位置做出相同的改变后，与图1相比，图2在较大尺度上已无法告知相对位移改变了多少？反之，图1还能清晰地显示相对位移。图1中垂直虚线分别切过-18，-28，-37曲线,切点清晰可辨。垂直虚线切过横轴的数值便是磁场与霍尔感应器的相对位置。

请参阅图3，为根据本发明高斯计的模块示意图。如图3所示，该高斯计100包括恒流源10、霍尔感应单元20、模数转换单元30、微控制器40和显示器50。

其中霍尔感应单元20由恒流源10供电，用于在磁场中基于霍尔效应感生电压信号。

模数转换单元30与霍尔感应单元20电连接，将霍尔感应单元20感生的电压信号转换成数字信号。

微控制器40与模数转换单元30和显示器50电连接，用于发送指令控制模数转换单元30采样前述电压信号，并接收模数转换单元30转换后的数字信号，经过处理得到对应的磁场强度值。微控制器40随后统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，输出作为该磁场的磁强，即磁场强度。

下面对本发明高斯计计算磁场强度的原理和过程进行详细介绍。在本发明的实施例中，假设单位时间内采样获得的磁场强度值分别为：B₁、B₂、……、B_i，出现的次数分别为m₁、m₂、……、m_i。则在单位时间内每个磁场强度值的出现概率分别为P(B_k)＝m_k/n；其中，1≤k≤i，n为单位时间内采样的总数，即n＝m₁、m₂、……、m_i。因此，本发明高斯计输出的磁场强度可以表示为[B₁，P(B₁)]、[B₂，P(B₂)]、……、[B_i，P(B_i)]，并交由显示器50显示结果。应该理解地是，虽然该实施例给出了磁场强度值及出现概率的一种具体表现形式，但是本发明并不限与此，还可以用其它列表或者概率分布图的形式来表示该磁场强度值，只需体现出测量的磁场强度值及出现概率即可。

假定在测量过程或在采样的单位时间内，磁场强度和方向在三维空间中保持不变。这样磁场强度和三维空间坐标就产生了一对一关系。凭磁场强度的输出值可以推算出霍尔感应单元与磁铁的相对未知距离。

所述单位时间内采样获得的磁场强度值方法，要求霍尔感应单元与磁场的相对位置保持不变或维持伪静态(pseudo static)状态，否则模数转换单元30的采样频率做出相应提高。

在本发明的优选实施例中，还可以实现距离查找功能。即当磁场在空间中平移时，霍尔感应单元20与磁场的相对位置发生变化，微控制器40预先测得磁场强度与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

请参阅图3，为根据本发明高斯计的实施例的模块示意图。如图3所示，实施例的高斯计中采用三维霍尔感应器60来实现。该三维霍尔感应器60中封装有恒流源10、霍尔感应单元20和模数转换单元30。且该霍尔感应单元20为三个，可以分别在磁场的三个维度上感生电压信号。模数转换单元30分别对这三个维度的电压信号进行模数转换。微控制器40则分别对三个维度的磁场强度值及出现概率进行计算，并输出作为三个维度的磁强。也就是说，本发明高斯计的离散特性不仅适用于平面霍尔感应器，还适用于三维霍尔感应器。平面霍尔感应器仅具有一个维度，测量的磁场强度值为非向量测量值，为场线在霍尔感应器平面上的投影值。而三维霍尔感应器具有互相垂直的三个霍尔平面单元，所以入射磁场感生的电压信号自然被分成X，Y，Z方向分量，或在X，Y，Z方向的投影值。前述磁场强度值呈此消彼长的离散特性与测量的维度无关。因此，分为三个维度的测量也不影响本发明的实施。由于磁场是立体形状的，磁场强度也是立体变化的。本发明采用三维测量的方式测量出的结果更加全面，且可以避免因高斯计尺寸大小与被测物相对位置造成的误差。该三维霍尔感应器60还通常具有角度计算功能，可以三轴(X，Y，Z)最高强度值的百分比来计算角度。

请参阅图4和图5，为根据本发明的高斯计中微控制器的两种实施例的模块示意图。本发明也相应地提供了这样一种用于测量磁场强度的微控制器，可用于前述高斯计中。该微控制器40与模数转换单元30电连接，其中模数转换单元30将霍尔感应单元20在磁场中感生的电压信号放大并转换成数字信号。该微控制器40具体包括采样控制单元41、数据处理单元42和数据输出单元43。

其中，采样控制单元41用于控制模数转换单元30采样电压信号。例如采样控制单元41与模数转换单元30电连接，发送采样指令控制其采样。

数据处理单元42与模数转换单元30电连接，用于将模数转换单元30转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值。例如，利用传统方法如平均法、滤波等计算磁场强度大小。进一步地，当采用三维霍尔感应器时，该数据处理单元42还可以对采样的数字信号进行处理得到三个维度之间的夹角值，例如利用坐标旋转数字计算方法(CORDIC)得出三角函数值。该数据处理单元42可采用本领域基础技术人员熟知的方法实现，在此不再赘述。

数据输出单元43用于统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，并输出作为该磁场的磁强。该数据输出单元43可以进一步连接至显示器件50或者其它设备，以便输出测量的磁场强度。

在本发明的一些实施例中，该数据输出单元43在采样的磁场强度值时，统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，输出作为该磁场的磁强。

当该用于测量磁场强度的微控制器与三维霍尔感应器配套使用时，该微控制器也可以分别对三个维度的磁场强度值及出现概率进行统计，并输出作为三个维度的磁强。

请参阅图5，为根据本发明的高斯计中微控制器的第二实施例的模块示意图。该用于测量磁场强度的微控制器还可进一步包括距离查找单元44，用于预先测得磁场强度与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

图6为磁场强度在高斯计中的显示格式示意图，可以逐行显示采样的磁场强度值及其对应的出现概率。

本发明还提供了一种用于测量磁场强度的控制方法。请参阅图7，为根据本发明用于测量磁场强度的控制方法优选实施例的流程图。如图7所示，该实施例提供的用于测量磁场强度的控制方法包括以下步骤：

首先，在步骤S1中，发送指令控制模数转换单元30采样霍尔感应单元20在磁场中感生的电压信号，该模数转换单元30将该电压信号转换成数字信号。

随后，在步骤S2中，对转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值。

最后，在步骤S3中，统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，并输出作为该磁场的磁强。该步骤中统计单位时间内采样的磁场强度值B₁、B₂、……、B_i及对应的出现次数m₁、m₂、……、m_i，通过以下公式计算各个磁场强度值的出现概率P(B₁)、P(B₂)、……、P(B_i)：

P(B_k)＝m_k/n；其中，1≤k≤i，n为单位时间内采样的总数；

并输出[B₁，P(B₁)]、[B₂，P(B₂)]、……、[B_i，P(B_i)]作为该磁场的磁强。

在本发明的另一些实施例中，用于测量磁场强度的控制方法还可以进一步包括距离查找步骤，即预先测得磁场强度与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

本发明通过实验获取了大量测量数据验证了上述磁场强度离散变量此消彼长的特性。将本发明的高斯计与磁铁保持纵向距离7mm、10mm、17mm、20mm、25mm、27mm和30mm的位置分别测量磁场曲线变化。在每个位置，高斯计的三维霍尔感应器从左到右，以0.1mm步距，每次记录了300次数字化磁场强度值而画出图线。如图8-11所示，为三维霍尔感应器与磁铁的纵向距离为10mm，横向距离为0-10mm处的磁场强度值概率分布图。其中，Y轴为磁场强度值出现的次数，X轴为代表横向距离的编号，每根曲线代表采样过程中出现的磁场强度值。图8中横向距离为0mm-2.5mm，图9为2.5mm-5mm，图10为5mm-7.5mm，图11为7.5mm-10mm。其它纵向距离的概率分布图虽然未列出，但是图表数据表明无论纵向距离为何(7mm,10mm,17mm,20mm,25mm,27mm和30mm)，磁场强度的概率图皆为拥有共同特征：1)磁场强度并非连续变化的；2)磁场强度是以“此消彼长”的方式从一个数值往另一个数值变化。数据还表明从20mm纵向距离往后(即25mm,27mm,30mm)，磁场强度值在整个横向距离(+/-10mm)的范围内，变化已不明显。但时，人们仍然能凭着磁场强度值的概率进行空间定位和磁场强度值显示。

进一步地，本发明经过大量数据分析，发现前述离散变量此消彼长的特性在磁场强度微弱情况下更加明显。该磁场强度微弱是相对霍尔传感器的灵敏度而言。因此，微控制器在采样的磁场强度值时，统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，输出作为该磁场的磁强。也即是说，不论磁场强度值大小如何，均以各磁场强度值的出现概率表示。

综上所述，本发明通过统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率作为输出的磁场强度，可以解读出磁场强度值更精细的结构，有效地提高了磁场的测量精度。并且，本发明不需要增加额外的硬件滤波电路，也避免了设置多个霍尔传感器，简化了电路设计。同时，本发明用计算次数来取代数字滤波、曲线拟合等方法，简化了软件中的分析方法。

应该理解地是，本发明中高斯计、用于测量磁场强度的微控制器和用于测量磁场强度的控制方法的原理和实现方式相同，因此对高斯计各个实施例的详细阐述也适用于测量磁场强度的微控制器和测量磁场强度的控制方法。

本发明是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本发明范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本发明技术的特定场合，可对本发明进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本发明并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (10)

1.一种高斯计，包括恒流源、霍尔感应单元、模数转换单元、微控制器和显示器；

所述霍尔感应单元由所述恒流源供电，用于在磁场中基于霍尔效应感生电压信号；

所述模数转换单元与所述霍尔感应单元电连接，将所述电压信号转换成数字信号；其特征在于：

所述微控制器与所述模数转换单元和显示器电连接，用于控制所述模数转换单元采样所述电压信号，并对转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值，统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，作为该磁场的磁强输出给所述显示器进行显示。

2.根据权利要求1所述的高斯计，其特征在于，所述微控制器统计单位时间内采样的磁场强度值B₁、B₂、……、B_i及对应的出现次数m₁、m₂、……、m_i，通过以下公式计算各个磁场强度值的出现概率P(B₁)、P(B₂)、……、P(B_i)：

P(B_k)＝m_k/n；其中，1≤k≤i，n为单位时间内采样的总数；

所述微控制器输出[B₁，P(B₁)]、[B₂，P(B₂)]、……、[B_i，P(B_i)]作为该磁场的磁强。

3.根据权利要求1或2所述的高斯计，其特征在于，所述微控制器预先测得磁强与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

4.根据权利要求1或2所述的高斯计，其特征在于：

所述恒流源、霍尔感应单元、模数转换单元采用三维霍尔感应器实现，且该三维霍尔感应器在磁场的三个维度上感生电压信号并进行模数转换；

所述微控制器分别对三个维度的磁场强度值及出现概率进行统计，并输出作为三个维度的磁强。

5.一种用于测量磁场强度的微控制器，与模数转换单元和显示器电连接，所述模数转换单元将霍尔感应单元在磁场中感生的电压信号转换成数字信号；其特征在于，所述微控制器包括：

采样控制单元，用于控制模数转换单元采样所述电压信号；

数据处理单元，用于对模数转换单元转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值；

数据输出单元，用于统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，作为该磁场的磁强输出给所述显示器进行显示。

6.根据权利要求5所述的用于测量磁场强度的微控制器，其特征在于，所述数据输出单元统计单位时间内采样的磁场强度值B₁、B₂、……、B_i及对应的出现次数m₁、m₂、……、m_i，通过以下公式计算各个磁场强度值的出现概率P(B₁)、P(B₂)、……、P(B_i)：

P(B_k)＝m_k/n；其中，1≤k≤i，n为单位时间内采样的总数；

所述微控制器输出[B₁，P(B₁)]、[B₂，P(B₂)]、……、[B_i，P(B_i)]作为该磁场的磁强。

7.根据权利要求5或6所述的用于测量磁场强度的微控制器，其特征在于，所述微控制器还包括距离查找单元，用于预先测得磁强与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

8.一种用于测量磁场强度的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

发送指令控制模数转换单元采样霍尔感应单元在磁场中感生的电压信号，所述模数转换单元将该电压信号转换成数字信号；

对转换后的数字信号进行处理得到对应的磁场强度值；

统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率，并输出作为该磁场的磁强。

9.根据权利要求8所述的用于测量磁场强度的控制方法，其特征在于，所述统计单位时间内采样的磁场强度值及出现概率的步骤具体包括：

统计单位时间内采样的磁场强度值B₁、B₂、……、B_i及对应的出现次数m₁、m₂、……、m_i，通过以下公式计算各个磁场强度值的出现概率P(B₁)、P(B₂)、……、P(B_i)：

P(B_k)＝m_k/n；其中，1≤k≤i，n为单位时间内采样的总数；

输出[B₁，P(B₁)]、[B₂，P(B₂)]、……、[B_i，P(B_i)]作为该磁场的磁强。

10.根据权利要求8或9所述的用于测量磁场强度的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括距离查找步骤，预先测得磁强与测量距离的对应关系表，并根据当前单位时间内采样的磁场强度值及出现概率查找对应的距离值。

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