本文分为了三大章节介绍地磁传感器：

第一章先是介绍了本设计的背景和意义，包括治理交通拥堵的各种技术，然后又对智能交通系统进行了简要的介绍，最后又分析了各种车辆检测技术的原理，并且对其优缺点进行了分析。

第二章首先对地磁场进行介绍，然后介绍了地磁传感器的检测原理及特性，并且对各种地磁传感器进行比较。在后对本文采用的各向异性磁阻（AMR）传感器进行详细的介绍，最后，详细介绍了车辆检测，包括了车辆分类、车辆方向和存在的原理。这一章主要是介绍了本文设计的基本原理技术。

第三章介绍了地磁传感器硬件各个部分的电路连接及其采用的芯片。

第四章介绍了地磁传感器软件部分的设计。

2  地磁传感器及车辆检测原理

2.1  地磁场概述

地磁场指的是地球中存在的自然磁现象。地球可以被认为是磁偶极子，其中一极靠近地理北极，另一极靠近地理南极[15]。通过两极的假想直线（磁轴）与地球自转轴之间的倾斜约11.3度。地球的磁场在空间中延伸数万公里，形成磁层，如图2.1所示。

描述地磁场方向和大小的特征量有：地磁总磁感应强度B、水平分量BH、垂直分量BZ、东分量BY、北分量BX、磁偏角D、磁倾角I。其中磁偏角D为水平分量BH与X轴的夹角，磁倾角I为矢量B与水平分量BH的夹角，如图2.2所示，其中，总磁感应强度B的计算式为:

图2.1 地磁场分布图                          图2.2 地磁场坐标系

2.2  地磁传感器的检测原理及特性

磁传感器已经使用了超过2000年。早期应用指示方向或导航。今天，磁传感器仍然是导航的主要手段，但已经发展出了更多的用途[16]。由于需要提高灵敏度，感应磁场的技术也向更小尺寸和与电子系统的兼容性而发展。各向异性磁阻（AMR）传感器基于集成电路的磁传感器，优化用于地球磁场。AMR磁传感器的应用更受重视。

使用磁传感器的独特之处在于测量磁场通常不是主要意图。通常需要二次参数，例如轮速，磁墨的存在，车辆检测或航向确定- 参见图2.3。这使得磁感应在大多数应用中难以应用。但是，了解这些场变化效应可以导致非常可靠和准确地检测可能难以感知的参数。