DXY—Ⅱ型數(shù)字定向儀使用說明書說課講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。DXY型數(shù)字定向儀使用說明書-DXY型數(shù)字定向儀器使用說明書概述功能DXY型數(shù)字定向儀器是一部輸出參考方向與地磁北向夾角大?。槙r(shí)針方向）的測角儀器。輸出角度A的定義如圖（1）所示，參考中心就是過儀器的輸出參考方向垂直于儀器縱軸的直線與縱軸的交點(diǎn)，儀器參考方向?yàn)樵摯怪庇诳v軸的直線，從參考中心指向輸出標(biāo)志。圖（1）輸出角A的定義組成DXY型數(shù)字定向儀器由殼體、電池組、磁羅盤和記錄處理板組成。如圖（2）所示。殼體采用銅材料做成，對(duì)電磁場不產(chǎn)生干擾。為電池組、磁羅盤和記錄處理版提供與外界隔離的保護(hù)，確保儀器在

2、礦井中安全可靠地工作。電池組為磁羅盤和記錄處理板提供電源，采用三節(jié)鋰電池供電，電池采用*公司生產(chǎn)的*型號(hào)鋰電池。電池組可提供*型號(hào)測角儀器連續(xù)工作不小于72小時(shí)所需的電源。磁羅盤為測角儀器提供初始的方位角度、俯仰角度和傾斜角度。磁羅盤采用honeywell公司生產(chǎn)的HMR3300磁羅盤。記錄處理板完成接收磁羅盤發(fā)送過來的初始的方位角度、俯仰角度和傾斜角度，并進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理，得到DXY型數(shù)字定向儀器參考輸出方向與地磁北的夾角大小，并存儲(chǔ)在記錄處理板的存儲(chǔ)器當(dāng)中。在測試完成之后，通過板上的USB接口，采用數(shù)據(jù)線連接，將記錄處理板與電腦連接。通過電腦的復(fù)制、剪切等操作完成數(shù)據(jù)讀取。技術(shù)指標(biāo)方位精度

3、：1（水平）3（傾角030）4（傾角3060）方位分辨率：0.1工作溫度：-20+40工作原理DXY型數(shù)字定向儀器采用磁羅盤作為核心測角元器件。磁羅盤采用三軸磁阻傳感器測量磁羅盤參考三軸上的地磁分量大小，并通過兩軸加速度計(jì)測量地球重力加速度在俯仰和傾斜軸上的分量大小，然后進(jìn)行測角解算。首先通過兩軸加速度計(jì)的輸出，求解出磁羅盤參考三軸的俯仰角度和傾斜角度，然后依據(jù)這兩個(gè)角度將三軸磁阻的輸出投影到水平面上，求解出磁羅盤參考方向上地磁分量在水平面上的投影與三軸磁阻輸出合成的矢量在水平面上的投影的夾角，即為磁羅盤輸出的方位角度。由于磁羅盤安裝在DXY型數(shù)字定向儀器的殼體基座上，造成殼體的輸出參考不是磁

4、羅盤的輸出參考，存在一個(gè)角度誤差。測角儀器通過記錄處理板來補(bǔ)償這個(gè)角度誤差，確保測角儀器輸出的方位角度即為殼體參考方向與地磁北的夾角A。具體通過式（1）來完成。（1）其中：、分別為磁羅盤輸出的方位、角度和傾斜角度。、為已知系數(shù)。這里、通過實(shí)驗(yàn)室獲得，具體為將測角儀器安放在具有磁場基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)臺(tái)上，調(diào)整轉(zhuǎn)臺(tái)與磁場基準(zhǔn)的方位角度，以及與水平面的俯仰角度和傾斜角度，且確保此時(shí)DXY型測角儀器的三軸與轉(zhuǎn)臺(tái)的三軸平行，即測角儀器的理論輸出方位角、俯仰角度和傾斜角度分別為、和。記錄此時(shí)磁羅盤的輸出方位角度、俯仰角度和傾斜角度。根據(jù)方程式（2）建立方程：（2）改變轉(zhuǎn)臺(tái)狀態(tài)至少4個(gè)位置以上，即至少獲得4組不同、和

5、、和。得到8個(gè)以上方程組。然后采用最小而成擬合估計(jì)，得到、的最優(yōu)解，作為實(shí)際解算的系數(shù)。將它們固化到記錄處理板的軟件上，當(dāng)記錄處理板接收到磁羅盤輸出的方位角度、俯仰角度和傾斜角度后，即按照式（1）進(jìn)行解算處理，得到測角儀器實(shí)際輸出參考方向與磁北的夾角大小。使用環(huán)境1、可用于煤礦探井方位測量。2、石油礦井方位測量。使用方法正確使用DXY型數(shù)字定向儀器進(jìn)行角度測量，按照測試工作、數(shù)據(jù)下載、時(shí)間同步、數(shù)據(jù)清除等分步驟進(jìn)行。A測試工作步驟：檢查電池安裝是否正確，正負(fù)極是否正確，并擰緊保護(hù)蓋。如圖（2）所示。注意：每三節(jié)標(biāo)準(zhǔn)配置的新電池可保障72小時(shí)工作，計(jì)算已經(jīng)工作過的時(shí)間，獲得剩余電量的工作時(shí)間是否

6、夠本次工作需求，如不夠，請更換。確認(rèn)記錄處理板與電源接線連接正確。確認(rèn)磁羅盤與其固定基座安裝可靠，不松動(dòng)。確認(rèn)磁羅盤和記錄處理板的連線正確。確認(rèn)記錄處理板的工作狀態(tài)處于測試狀態(tài)。定義如圖（3）所示。圖（3）測角儀器測試狀態(tài)設(shè)定將磁羅盤及其安裝基座輕放入殼體當(dāng)中，并擰緊保護(hù)蓋。如圖（4）所示。（補(bǔ)一張照片）此時(shí)測角儀器開始工作。工作時(shí)間結(jié)束后，需要下載數(shù)據(jù)，根據(jù)下載數(shù)據(jù)步驟進(jìn)行。B數(shù)據(jù)下載工作步驟：松開磁羅盤保護(hù)蓋，輕取出磁羅盤及其安裝基座。確認(rèn)記錄處理板的工作狀態(tài)處于數(shù)據(jù)下載狀態(tài)。定義如圖（5）所示。圖（5）測角儀器數(shù)據(jù)下載狀態(tài)設(shè)定3、將USB數(shù)據(jù)線一頭插入記錄處理板的USB接口，另一頭接入計(jì)

7、算機(jī)。USB電纜使用MINIUSB電纜。4、在電腦上打開軟件CM3StrPCSuite.exe，進(jìn)入控制住程序，將打開如下主控制界面。如圖（6）。圖（6）主控制界面點(diǎn)擊打開設(shè)備，如果設(shè)備存在，在打開設(shè)備右方的編輯框中顯示“設(shè)備正?！?。如果打開失敗，會(huì)彈出對(duì)話框提示。所有操作之前，必須首先打開設(shè)備。點(diǎn)擊記錄長度，獲得連接設(shè)備獲取當(dāng)前已經(jīng)記錄數(shù)據(jù)的長度，在下載數(shù)據(jù)之前，必須首先獲取記錄長度。點(diǎn)擊下載數(shù)據(jù)，從已連接設(shè)備中下載數(shù)據(jù)，并自動(dòng)轉(zhuǎn)換為文本格式轉(zhuǎn)存到磁盤中。文件保存在應(yīng)用程序路徑下，名稱為（HDG-2012-06-05-12-35.txt），這里的年月日時(shí)分，為當(dāng)前操作的時(shí)間。點(diǎn)擊確定，執(zhí)行操

8、作，并退出程序（實(shí)際操作，看是否退出）。注意：方位角度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為一整數(shù)，其真值為存儲(chǔ)值除以10，如存儲(chǔ)數(shù)為333，則真值為33.3度。C時(shí)間同步：1、執(zhí)行B數(shù)據(jù)下載工作步驟1、2、3、4、5。2、點(diǎn)擊獲取時(shí)間，獲取記錄處理板的時(shí)間，查看是否需要修改。3、如需要修改，點(diǎn)擊同步時(shí)間，則記錄處理板的時(shí)間為計(jì)算機(jī)時(shí)間。4、點(diǎn)擊確定，執(zhí)行操作并退出系統(tǒng)（看實(shí)際操作）。D、數(shù)據(jù)清除1、執(zhí)行B數(shù)據(jù)下載工作步驟1、2、3、4、5。2、點(diǎn)擊清除內(nèi)存。3、點(diǎn)擊確定，執(zhí)行數(shù)據(jù)清除操作，并退出程序。注意：點(diǎn)擊確定之后，程序馬上執(zhí)行操作，在執(zhí)行數(shù)據(jù)清除時(shí)，一定要慎重。時(shí)間同步執(zhí)行后，記錄處理板的時(shí)間從重新設(shè)定，但并不改

9、變以前數(shù)據(jù)采樣的時(shí)間記錄。同時(shí)要注意檢查記錄處理板的自帶小電池，應(yīng)及時(shí)更換電池，確保記錄處理板時(shí)間模塊工作正常，保障測角儀器工作正常。更換電池時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行時(shí)間同步操作，確保系統(tǒng)能夠正常工作。電氣特性1、數(shù)據(jù)記錄時(shí)間測角儀器每分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，每次記錄8個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，包括當(dāng)前時(shí)間(年月日時(shí)分)和航向。板載2M字節(jié)FLASH，可記錄連續(xù)測試180天的采樣數(shù)據(jù)。2、記錄處理板的接線關(guān)系定義如圖（7）所示。圖（7）記錄處理板的接線關(guān)系定義3、測角儀器電腦操作軟件軟件由定義如表1。表1序號(hào)文件名功能1zyUSBDrv.infUSB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序配置文件2zyUSBDrv.sysUSB設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序文件3zyUSBDev.dllUSB設(shè)備操作接口動(dòng)態(tài)鏈接庫4CM3StrPCSuite.exe控制主程序磁羅盤的接線定義關(guān)系圖（8）磁羅盤管腳分布磁羅盤