CN215598429U - 用于终端设备的指南针传感器的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于终端设备的指南针传感器的测试装置，包括：支撑部；水平转动部，设置于支撑部上；水平驱动模块，用于驱动水平转动部进行转动；第一机械指南针，设置于水平转动部内；倾斜支架，固定设置于水平转动部的顶面上；倾斜转动部，设置于倾斜支架上，用于放置终端设备；倾斜驱动模块，用于驱动倾斜转动部；控制器，与水平驱动模块及倾斜驱动模块通信连接，发送水平驱动控制信号和倾斜驱动控制信号，接收指南针传感器的测试数据，并且根据测试数据及第一测试参考数据输出测试结果。本实用新型通过水平转动部和倾斜转动部模拟终端设备的使用环境，输出测试结果，能够了解终端设备在非水平放置时指南针传感器的测试值的变化情况。

Description

用于终端设备的指南针传感器的测试装置

技术领域

本实用新型涉及终端设备测试技术领域，特别涉及一种用于终端设备的指南针传感器的测试装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对定位导航的依赖性越来越高，对于终端设备指南针的精确性要求也越来越高。产品在使用过程往往受外界金属物体、角度等因素的干扰，考虑到现在终端设备在使用指南针的时候传感器并不是总是水平放置，往往都会带有一定的倾斜角度使用甚至垂直放置，会对指南针传感器的测量值产生影响。

目前，现有的传统测试方式为：先用机械指南针在水平面上的测试位置做测量记下测量参考值，然后用终端设备放置在该标记位置进行测试得到指南针传感器的测试值，将测试值与测量参考值进行比较得到测量结果。如上述的传统测试方式的操作步骤繁琐，测试效率低，精确度低，并且不能反映终端设备在非水平放置时指南针传感器的测试值的变化情况。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中针对指南针传感器的测试方式的操作步骤繁琐，测试效率低，精确度低，并且不能反映终端设备在非水平放置时指南针传感器的测试值的变化情况的缺陷，提供一种用于终端设备的指南针传感器的测试装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本实用新型提供一种用于终端设备的指南针传感器的测试装置，包括：

支撑部；

水平转动部，设置于所述支撑部上，并且用于相对于所述支撑部绕着所述水平转动部的中心轴进行转动；

水平驱动模块，用于根据接收到的水平驱动控制信号驱动所述水平转动部进行转动以使所述水平转动部转动至预设水平转动角度；

第一机械指南针，设置于所述水平转动部内，并且随着所述水平转动部的转动进行转动；

倾斜支架，固定设置于所述水平转动部的顶面上，并且随着所述水平转动部的转动进行转动；

倾斜转动部，设置于所述倾斜支架上，所述倾斜转动部的第一端与所述倾斜支架铰接，所述倾斜转动部的第二端与所述第一端相对并且所述第二端绕着所述第一端进行转动，所述倾斜转动部用于放置所述终端设备；

倾斜驱动模块，用于根据接收到的倾斜驱动控制信号驱动所述倾斜转动部，以使所述终端设备随着所述倾斜转动部的转动与水平面形成预设倾斜角度；

控制器，与所述水平驱动模块及所述倾斜驱动模块通信连接，用于向所述水平驱动模块发送所述水平驱动控制信号，还用于向所述倾斜驱动模块发送所述倾斜驱动控制信号，

所述控制器还用于从所述终端设备接收所述终端设备处于所述预设水平转动角度和所述预设倾斜角度下的所述指南针传感器的测试数据，并且根据所述测试数据及所述第一机械指南针处于所述预设水平转动角度下的第一测试参考数据输出测试结果。

较佳地，所述水平转动部包括顶盖和第一限位槽，所述顶盖的材料包括透明材料；

所述倾斜支架固定设置于所述顶盖的上表面，所述顶盖位于所述第一限位槽的正上方，所述第一机械指南针放置于所述第一限位槽内；

所述倾斜转动部包括第二限位部，所述终端设备固定放置于所述第二限位部内。

较佳地，所述水平转动部包括第一转动轴，所述第一转动轴的中心轴与所述水平转动部的中心轴重合；

所述测试装置还包括：第二转动轴；

所述倾斜支架与所述倾斜转动部的所述第一端通过所述第二转动轴铰接；

所述第二转动轴用于利用阻尼效应使所述倾斜转动部在所述倾斜驱动模块停止驱动时保持处于所述预设倾斜角度；

所述倾斜支架包括刻度盘，所述刻度盘用于测量所述预设倾斜角度；

所述支撑部的表面和所述水平转动部的可见区域设有角度刻度，所述角度刻度用于测量所述预设水平转动角度。

较佳地，所述测试装置还包括：第二机械指南针；

所述倾斜转动部包括第三限位部；

所述第二机械指南针固定放置于所述第三限位部内；

所述控制器还用于根据所述测试数据及所述第二机械指南针处于所述预设水平转动角度和所述预设倾斜角度下的第二测试参考数据输出测试结果，或，还用于根据所述测试数据、所述第一测试参考数据及所述第二机械指南针处于所述预设水平转动角度和所述预设倾斜角度下的第二测试参考数据输出测试结果。

较佳地，所述测试装置还包括：磁场产生模块；

所述磁场产生模块用于根据接收的磁场控制信号调节所述测试装置的磁场的方向和强度；

所述控制器还与所述磁场产生模块通信连接，还用于向所述磁场产生模块发送所述磁场控制信号。

较佳地，所述测试装置还包括：图像采集模块；

所述控制器还与所述图像采集模块通信连接；

所述图像采集模块用于根据接收的图像采集控制信号采集图像，并向所述控制器发送图像数据；

所述控制器还用于发送所述图像采集控制信号，

所述控制器还用于接收所述图像数据，并根据所述图像数据获得所述第一机械指南针的第一测量参考数据；

所述控制器还用于基于所述指南针传感器的测试数据以及所述第一测量参考数据，输出测试结果。

较佳地，所述测试装置还包括：图像采集模块；

所述控制器还与所述图像采集模块通信连接；

所述图像采集模块用于根据接收的图像采集控制信号采集图像，并向所述控制器发送图像数据；

所述控制器还用于发送所述图像采集控制信号，

所述控制器还用于接收所述图像数据，并根据所述图像数据获得所述第一机械指南针的所述第一测量参考数据以及所述第二机械指南针的所述第二测量参考数据；

所述控制器还用于基于所述指南针传感器的测试数据以及所述第一测量参考数据和所述第二测量参考数据，输出测试结果。

较佳地，所述测试装置还包括：显示模块；

所述显示模块用于显示接收的显示数据；

所述控制器还与所述显示模块通信连接，还用于向所述显示模块发送所述显示数据。

较佳地，所述支撑部、所述水平转动部、所述倾斜支架和所述倾斜转动部的材料均包括非金属材料。

本实用新型的积极进步效果在于：通过水平转动部和倾斜转动部模拟终端设备在水平转动叠加倾斜角度时的使用环境，获取指南针传感器的测试数据，并且根据该测试数据及第一机械指南针处于相同的预设水平转动角度下的第一测试参考数据输出测试结果，简化了测试步骤，提高了测试效率，提高了准确度，能够了解终端设备在非水平放置时指南针传感器的测试值的变化情况。

附图说明

图1为本实用新型的较佳实施例的用于终端设备的指南针传感器的测试装置的剖面结构示意图。

图2为本实用新型的较佳实施例的用于终端设备的指南针传感器的测试装置的部分结构示意图。

图3为本实用新型的较佳实施例的用于终端设备的指南针传感器的测试装置的指南针传感器工作原理示意图。

图4为本实用新型的较佳实施例的用于终端设备的指南针传感器的测试装置的指南针传感器测量地磁场示意图。

图5为本实用新型的较佳实施例的用于终端设备的指南针传感器的测试装置的通信连接示意图。

具体实施方式

下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。

本实施例提供一种用于终端设备的指南针传感器的测试装置。参照图1和图2，测试装置包括：支撑部1、水平转动部2、水平驱动模块3、第一机械指南针4、倾斜支架5、倾斜转动部6、倾斜驱动模块7和控制器8。

水平转动部2，设置于支撑部1上，并且用于相对于支撑部1绕着水平转动部2的中心轴进行转动。

水平驱动模块3，用于根据接收到的水平驱动控制信号驱动水平转动部2进行转动以使水平转动部2转动至预设水平转动角度。其中，预设水平转动角度可以是顺时针或逆时针方向(以中心轴从上往下为基准)的任意角度。水平驱动模块3可以包括步进电机。

第一机械指南针4，设置于水平转动部2内，并且随着水平转动部2的转动进行转动。其中，可以根据需要选择第一机械指南针4的尺寸。

倾斜支架5，固定设置于水平转动部2的顶面上，并且随着水平转动部2的转动进行转动。

倾斜转动部6，设置于倾斜支架5上，倾斜转动部6的第一端与倾斜支架5铰接，倾斜转动部6的第二端与第一端相对并且第二端绕着第一端进行转动，倾斜转动部6用于放置终端设备。

倾斜驱动模块7，用于根据接收到的倾斜驱动控制信号驱动倾斜转动部6，以使终端设备随着倾斜转动部6的转动与水平面形成预设倾斜角度。其中，预设倾斜角度可以是倾斜支架5所允许的范围内的任意角度，该范围优选为0-90度。倾斜驱动模块7可以包括步进电机。

控制器8，与水平驱动模块3及倾斜驱动模块7通信连接，用于向水平驱动模块3方式水平驱动控制信号，还用于向倾斜驱动模块7发送倾斜驱动控制信号，

控制器8还用于从终端设备接收终端设备处于预设水平转动角度和预设倾斜角度下的指南针传感器的测试数据，并且根据测试数据及第一机械指南针4处于预设水平转动角度下的第一测试参考数据输出测试结果。

其中，指南针传感器的最大影响因素是地球磁场。指南针传感器为磁阻效应式电子罗盘，其工作原理为基于磁阻效应，利用磁阻传感器感测地球磁场在X、Y、Z轴的三个分量，结合加速度传感器测量载体的俯仰角和翻滚角并以此对X、Y轴的磁场强度作补偿校正，从而确定载体的地理航向角和姿态角。磁阻传感器的磁阻效应和磁阻效应式电子罗盘的测量原理，参照图3，通电导体在磁场中阻值发生变化的现象称为磁阻效应。当带状坡莫合金材料(NiF_e)通电流I时，材料的电阻取决于电流的方向与磁化方向夹角θ。如果给材料施加一个磁场M(被测磁场)，就会使原来的磁化方向转动：若磁化方向转向垂直于电流的方向，即θ角增大，电阻将减小；如果磁化方向转向平行于电流的方向，即θ角减小，电阻将增大。则就是强磁金属的各向异性磁阻效应。

其中，地磁场(即地球磁场)是不规则的，由于地磁极不断变动，所以地磁偏角随地点的变化而变化，即便在同一地点的地磁偏角大小也随着时间的推移而不断改变。例如：平原、高原、深山等不同环境下磁场的强弱也有较大差异。参照图4，地磁场不是沿着Y方向水平的，都存在一定弧度。所以当终端设备(例如手机)摆放在一个位置时，磁阻传感器都会获得X、Y、Z三个方向的磁场然后计算现在的方向位置。

本实施例通过水平转动部和倾斜转动部模拟终端设备在水平转动叠加倾斜角度时的使用环境，获取指南针传感器的测试数据，并且根据该测试数据及第一机械指南针处于相同的预设水平转动角度下的第一测试参考数据输出测试结果，简化了测试步骤，提高了测试效率，提高了准确度，能够了解终端设备在非水平放置时指南针传感器的测试值的变化情况。

具体实施时，水平转动部2包括顶盖201和第一限位槽202，顶盖201的材料包括透明材料。

倾斜支架5固定设置于顶盖201的上表面，顶盖201位于第一限位槽202的正上方，第一机械指南针4放置于第一限位槽202内。

倾斜转动部6包括第二限位部601，终端设备固定放置于第二限位部601内。

本实施例能够透过透明的顶盖清晰直观地测量得到第一机械指南针的测量数据(即第一测试参考数据)，通过将终端设备和第一机械指南针上下放置，使得终端设备和第一机械指南针在水平面上的投影彼此靠近，能够减小水平转动半径的差距对测试结果的影响。

具体实施时，水平转动部2包括第一转动轴203，第一转动轴203的中心轴与水平转动部2的中心轴重合。

测试装置还包括：第二转动轴9。

倾斜支架5与倾斜转动部6的第一端通过第二转动轴9铰接。

第二转动轴9用于利用阻尼效应使倾斜转动部6在倾斜驱动模块7停止驱动时保持处于预设倾斜角度。

倾斜支架5包括刻度盘501，刻度盘501用于测量预设倾斜角度。

支撑部1的表面和水平转动部2的可见区域设有角度刻度，角度刻度用于测量预设水平转动角度。其中，在放置第一机械指南针4时，可以使得第一机械指南针4的N极(北极)对准支撑部1上的零刻度位置，能够通过角度刻度直观地测量得到预设水平转动角度。

控制器8可以结合通过刻度盘501和角度刻度得到的测量值来调整预设倾斜角度和预设水平转动角度。可以根据需要设置刻度盘501和角度刻度的最小刻度，例如：为了刻度线不要太密集，在满足测量需求的情况下，那么最小刻度可以是5度；测量需求包括车辆精度为1度，那么最小刻度可以是1度。

本实施例能够通过第二转动轴9利用阻尼效应使倾斜转动部6在倾斜驱动模块7停止驱动时保持处于预设倾斜角度，通过刻度盘501清晰直观地测量得到预设倾斜角度，通过支撑部1的表面和水平转动部2的可见区域的角度刻度清晰地测量得到预设水平转动角度。

具体实施时，测试装置还包括：第二机械指南针10。

倾斜转动部6包括第三限位部602。

第二机械指南针10固定放置于第三限位部602内。其中，可以根据需要选择第二机械指南针10的尺寸。

控制器8还用于根据测试数据及第二机械指南针10处于预设水平转动角度和预设倾斜角度下的第二测试参考数据输出测试结果，或，还用于根据测试数据、第一测试参考数据及第二机械指南针10处于预设水平转动角度和预设倾斜角度下的第二测试参考数据输出测试结果。

具体实施时，测试装置还包括：磁场产生模块11。

磁场产生模块11用于根据接收的磁场控制信号调节测试装置的磁场的方向和强度。

控制器8还与磁场产生模块11通信连接，还用于向磁场产生模块11发送磁场控制信号。

本实施例通过磁场产生模块模拟不同的磁场环境，使得磁场环境与实际使用的场景相符合，测试终端设备处于不同的磁场环境的情况下指南针传感器的测量数据以及机械指南针的测试参考数据，进而得到测试结果，提高了准确度，能够了解终端设备在叠加磁场时指南针传感器的测试值的变化情况。

在一具体实施方式，测试装置还包括：图像采集模块12。

控制器8还与图像采集模块12通信连接。

图像采集模块12用于根据接收的图像采集控制信号采集图像，并向控制器8发送图像数据。

控制器8还用于发送图像采集控制信号，

控制器8还用于接收图像数据，并根据图像数据获得第一机械指南针4的第一测量参考数据。

控制器8还用于基于指南针传感器的测试数据以及第一测量参考数据，输出测试结果。

本实施例通过图像采集模块能够自动获得第一测量参考数据，从而得到测试结果，进一步简化了测试步骤，提高了测试效率。

在另一具体实施方式，测试装置还包括：图像采集模块12。

控制器8还与图像采集模块12通信连接。

图像采集模块12用于根据接收的图像采集控制信号采集图像，并向控制器8发送图像数据。

控制器8还用于发送图像采集控制信号，

控制器8还用于接收图像数据，并根据图像数据获得第一机械指南针4的第一测量参考数据以及第二机械指南针10的第二测量参考数据。

控制器8还用于基于指南针传感器的测试数据以及第一测量参考数据和第二测量参考数据，输出测试结果。

本实施例通过图像采集模块能够自动获得第一测量参考数据和第二测量参考数据，从而得到测试结果，进一步简化了测试步骤，提高了测试效率。

具体实施时，测试装置还包括：显示模块13(图中未示出)。

显示模块13用于显示接收的显示数据。

控制器8还与显示模块13通信连接，还用于向显示模块13发送显示数据。

显示数据可以包括测试过程中的数据，例如预设水平转动角度、预设倾斜角度、测量数据、第一测量参考数据和第二测量参考数据；也可以包括测试结果。根据需要设置显示数据。

本实施例通过显示模块展现显示数据，方便测试操作人员直观地了解测试相关信息。

参照图5，控制器8分别与水平驱动模块3、倾斜驱动模块7、磁场产生模块11、图像采集模块12和显示模块13通信连接。优选地，采用无线通信方式进行通信连接。

具体实施时，支撑部1、水平转动部2、倾斜支架5和倾斜转动部6的材料均包括非金属材料。非金属材料可以包括木材、玻璃、塑料。

本实施例尽量多地使用非金属材料能够减小测试装置对磁场的干扰影响。

本实施例通过水平转动部、倾斜转动部和磁场产生模块模拟终端设备在水平转动叠加倾斜角度并且叠加磁场时的使用环境，获取指南针传感器的测试数据，并且根据该测试数据及第一测试参考数据和第二测试参考数据输出测试结果，简化了测试步骤，提高了测试效率，提高了准确度，能够了解终端设备在非水平放置时以及不同磁场环境下指南针传感器的测试值的变化情况。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，包括：

支撑部；

水平转动部，设置于所述支撑部上，并且用于相对于所述支撑部绕着所述水平转动部的中心轴进行转动；

水平驱动模块，用于根据接收到的水平驱动控制信号驱动所述水平转动部进行转动以使所述水平转动部转动至预设水平转动角度；

第一机械指南针，设置于所述水平转动部内，并且随着所述水平转动部的转动进行转动；

倾斜支架，固定设置于所述水平转动部的顶面上，并且随着所述水平转动部的转动进行转动；

倾斜转动部，设置于所述倾斜支架上，所述倾斜转动部的第一端与所述倾斜支架铰接，所述倾斜转动部的第二端与所述第一端相对并且所述第二端绕着所述第一端进行转动，所述倾斜转动部用于放置所述终端设备；

倾斜驱动模块，用于根据接收到的倾斜驱动控制信号驱动所述倾斜转动部，以使所述终端设备随着所述倾斜转动部的转动与水平面形成预设倾斜角度；

控制器，与所述水平驱动模块及所述倾斜驱动模块通信连接，用于向所述水平驱动模块发送所述水平驱动控制信号，还用于向所述倾斜驱动模块发送所述倾斜驱动控制信号，

所述控制器还用于从所述终端设备接收所述终端设备处于所述预设水平转动角度和所述预设倾斜角度下的所述指南针传感器的测试数据，并且根据所述测试数据及所述第一机械指南针处于所述预设水平转动角度下的第一测试参考数据输出测试结果。

2.如权利要求1所述的用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，所述水平转动部包括顶盖和第一限位槽，所述顶盖的材料包括透明材料；

所述倾斜支架固定设置于所述顶盖的上表面，所述顶盖位于所述第一限位槽的正上方，所述第一机械指南针放置于所述第一限位槽内；

所述倾斜转动部包括第二限位部，所述终端设备固定放置于所述第二限位部内。

3.如权利要求1所述的用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，所述水平转动部包括第一转动轴，所述第一转动轴的中心轴与所述水平转动部的中心轴重合；

所述测试装置还包括：第二转动轴；

所述倾斜支架与所述倾斜转动部的所述第一端通过所述第二转动轴铰接；

所述第二转动轴用于利用阻尼效应使所述倾斜转动部在所述倾斜驱动模块停止驱动时保持处于所述预设倾斜角度；

所述倾斜支架包括刻度盘，所述刻度盘用于测量所述预设倾斜角度；

所述支撑部的表面和所述水平转动部的可见区域设有角度刻度，所述角度刻度用于测量所述预设水平转动角度。

4.如权利要求1所述的用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：第二机械指南针；

所述倾斜转动部包括第三限位部；

所述第二机械指南针固定放置于所述第三限位部内；

所述控制器还用于根据所述测试数据及所述第二机械指南针处于所述预设水平转动角度和所述预设倾斜角度下的第二测试参考数据输出测试结果，或，还用于根据所述测试数据、所述第一测试参考数据及所述第二机械指南针处于所述预设水平转动角度和所述预设倾斜角度下的第二测试参考数据输出测试结果。

5.如权利要求1所述的用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：磁场产生模块；

所述磁场产生模块用于根据接收的磁场控制信号调节所述测试装置的磁场的方向和强度；

所述控制器还与所述磁场产生模块通信连接，还用于向所述磁场产生模块发送所述磁场控制信号。

6.如权利要求1所述的用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：图像采集模块；

所述控制器还与所述图像采集模块通信连接；

所述图像采集模块用于根据接收的图像采集控制信号采集图像，并向所述控制器发送图像数据；

所述控制器还用于发送所述图像采集控制信号，

所述控制器还用于接收所述图像数据，并根据所述图像数据获得所述第一机械指南针的第一测量参考数据；

所述控制器还用于基于所述指南针传感器的测试数据以及所述第一测量参考数据，输出测试结果。

7.如权利要求4所述的用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：图像采集模块；

所述控制器还与所述图像采集模块通信连接；

所述图像采集模块用于根据接收的图像采集控制信号采集图像，并向所述控制器发送图像数据；

所述控制器还用于发送所述图像采集控制信号，

所述控制器还用于接收所述图像数据，并根据所述图像数据获得所述第一机械指南针的所述第一测量参考数据以及所述第二机械指南针的所述第二测量参考数据；

所述控制器还用于基于所述指南针传感器的测试数据以及所述第一测量参考数据和所述第二测量参考数据，输出测试结果。

8.如权利要求1所述的用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，所述测试装置还包括：显示模块；

所述显示模块用于显示接收的显示数据；

所述控制器还与所述显示模块通信连接，还用于向所述显示模块发送所述显示数据。

9.如权利要求2所述的用于终端设备的指南针传感器的测试装置，其特征在于，所述支撑部、所述水平转动部、所述倾斜支架和所述倾斜转动部的材料均包括非金属材料。

Images