Motor akımının dijital pusula üzerindeki dinamik etkileri nasıl karakterize edilebilir ve telafi edilebilir?

Dijital pusulalar (manyetometreler), doğru olması için sert / yumuşak demir kalibrasyonu gerektirir. Bu, yakındaki metal nesnelerin (robotun şasisi) neden olduğu manyetik rahatsızlıkları telafi eder.

( http://diydrones.com adresinden resim )

Bununla birlikte, dijital pusulalar, motorların çektiği nispeten yüksek miktarda akımın neden olduğu elektrik alanlarına da duyarlıdır.

Doğru bir pusula okuması elde etmek için, motor akım seviyelerini değiştirmenin neden olduğu paraziti ölçmenin (ve telafi etmenin) en iyi yolu nedir?

Genellikle bu mümkün değildir. Bunun nedeni, motorların genellikle çok hızlı dönerek hızlı dalgalanan manyetik alanlar oluşturmasıdır. Arızanın yeterli olup olmadığı motorların ne kadar büyük olduğuna bağlıdır.

Örneğin, bazı motorların yanında manyetometrelerle bir IMU (Ataletsel Ölçüm Birimi) monte ettiğim ve durum tahminini etkileyen ölçümden kaçınmak için manyetometreleri kapatmak zorunda kaldım.

Uygulamada, sorununuzu çözme olasılığı en yüksek çözümler:

• pusulayı / manyetometreyi motorlardan uzaklaştırın

• ekranlama malzemesi kullanın (temelde yüksek manyetik geçirgenliğe sahip malzeme). Manyetik alanları engellemezler, ancak düşük manyetik direnç yolu sağladıkları için, manyetik alan yoğunluğunu başka yerlerden daha düşük olacak şekilde içlerinden geçmek için manyetik alana (kuzeyden güneye doğru çizgiler) geçerler.

  Manyetik kalkanlar için en iyi şekil, ekranlı hacmi çevreleyen kapalı bir kaptır. Bu tür ekranlamanın etkinliği, genellikle hem çok düşük manyetik alan güçlerinde hem de malzemenin doygun hale geldiği yüksek alan güçlerinde düşen malzemenin geçirgenliğine bağlıdır. Bu nedenle, düşük kalıntı alanları elde etmek için, manyetik kalkanlar genellikle birbirlerinin içinde bulunan ve her biri içindeki alanı art arda azaltan birkaç muhafazadan oluşur. - Vikipedi / Manyetik ekranlama

  Böylece motorları, aşağıdakiler gibi koruyucu malzemeye sarabilirsiniz:

  • Giron
  • MagnetShield
  • PaperShield
  • Manyetik Koruyucu Folyo
  • Mag-Stop Plakaları
  • METGLAS
  • JointShield
  • Finemet (kHz frekans alanları için)
  • CobalTex

  Bu malzemelerin karşılaştırılması için iyi bir yer LessEMF.com Manyetik Alan Kalkanıdır

Manyetik bozulmayı ekranlamadan düzeltmek teorik olarak mümkündür. Bobinlerde dönen bir kalıcı mıknatıs ve / veya akım olan iki olası kaynağın olduğunu bilmemiz gerekir. Rotor pozisyonu hakkında geri bildirim alırsak, sabit mıknatıs veya bobin pozisyonunu düzeltebiliriz. Akım ve rotor konumunu kaydederek bazı deneyler yaparsanız, manyetik alanın bir modelini takabilmeniz gerekir. Takma gereklidir, çünkü manyetik alanın görünümü hem mıknatısın hem de bobinlerin boyutuna ve şekline bağlı olduğu için gerçek alan kuvvetinin hesaplanması çok zordur.

Pratikte, motor çok yavaş dönmediği ve sensör ve modeliniz yeterince doğru olmadığı sürece bunu yapmak zordur. İlk olarak, frekans yüksekse, senkronizasyon sorunları ve iletişim gecikmeleri nedeniyle sorunlara neden olabilir. Motor geri beslemesinden (pozisyon ve akım) ve manyetometrelerinizden elde ettiğiniz verileri senkronize edemiyorsanız, belirsizliğinizi artıracaksınız. Frekans düşük olsa bile, aşağıdakilerin doğruluğunu iyi kontrol etmeniz gerekir:

• manyetometre
• model
• modele girişler (pozisyon ve akım)

Yukarıdakilerden herhangi biri yeterince doğru değilse, artık manyetik alan (dünyanın manyetik alanı olduğu varsayılır) çok yanlış olabilir.

Genel olarak, doğruluk şu şekilde azaltılabilir:

• Sıklık
• motor alan kuvveti (denklem , eğer sağ taraftaki iki terim büyükse,% 1 doğrulukta bile, farkı almak büyük sol taraf belirsizliklerine neden olabilir)$residue magnetic field = raw measurement - motor model$
• sensör çözünürlükleri