В настоящей статье предлагается математическая модель анизотропного магниторезистивного (АМР) преобразователя. Математическая модель включает основные параметры, воздействующие на АМР сенсорный модуль, обладает линейным характером выходной характеристики и информативной формой записи, адаптированной для проектирования магнитометрических информационно-измерительных систем различного назначения. В работе также проведена оценка возможности включения АМР преобразователей в состав инклинометрической системы, основой для которой являются результаты анализа влияния погрешности первичных датчиков на точность измерительной системы. Для этого рассматривается влияние погрешности АМР датчиков на погрешность измерения азимутального угла. Анализ серии полученных результатов позволил сделать следующие выводы: 1) характер распределения абсолютной погрешности азимута зависит от значения азимутального угла и не зависит от широты месторождения; 2) рост широты месторождения вызывает увеличение абсолютной погрешности измерения азимута; 3) магнитометрический модуль на базе АМР датчиков обеспечивает заданную точность измерений азимута и может быть использован в составе инклинометрической системы.
This paper proposes a mathematical model of anisotropic magnetoresistive (AMR) transducer. The model includes major parameters influencing AMR sensor, its output characteristic is linear, and it is presented information-intensively in a way adapted for designing magnetometric information-measuring system for different purposes. This research also includes an estimation of a possibility of incorporating AMR transducers into directional survey systems. The estimation analyzes primary sensor error impact on a survey system precision. To find that, we observer AMR sensor error influence on azimuth. Analysis of gathered results led to the following conclusions. First, characteristics of azimuth absolute error distribution is dependent of actual azimuth but not on measurement site latitude. Second, the greater the latitude, the greater is the azimuth absolute error. Third, AMR sensor based magnetometric module provides necessary precision and thus can be used in directional survey systems.
1. Биндер Я.И., Пандерина Т.В. Бесплатформенный гироинклинометр с ориентацией главной оси двухмерного датчика угловой скорости в плоскости поперечного сечения скважины // Гироскопия и навигация. – 2004. – № 1. – С. 5–15.
2. Воробьев А.В. Синтез и верификация математической модели анизотропного магниторезистивного мостового сенсора // Датчики и системы. – 2012. – № 5. – С. 40–45.
3. Воробьев А.В., Кильметов Э.А., Иванова Г.А. Исследование, моделирование и расчет мостовых сенсорных модулей, построенных на базе АМР-эффекта // Вестник УГАТУ. – 2013. – Т. 17, № 4(57). – С. 144–151.
4. Иванова Г.А. Информационно-измерительная система на базе инклинометра со структурной избыточностью: дис. … канд. техн. наук. – Уфа. 2013. – С. 46–55.
5. Исаченко В.Х. Инклинометрия скважин. – М.: Недра, 1987. – 216 с.
6. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. – Л.: Энергоатомиздат, 1991. – 304 с.
7. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. Киев: Вища школа, 1983. – 455 с.
8. Sensor_Product [Электронный ресурс] http://www51.honeywell.com/aero/common/documents /myaerospacecatalog-documents/Missiles-Munitions/Sensors_Product__Catalog.pdf(дата обращения 28.05.2015).