Mıknatıslar IMU değerlerini etkiler mi?


13

Inşaat için 12 3x10mm silindirik mıknatıslar gerektiren bir robot yapma sürecinde im. IMU'ya sahip olmayı planladığım robotun merkezinden 30 mm uzaktalar.

MPU-6050 kullanmayı düşünüyordum. Mıknatıslar değerleri etkiler mi? Evet ise, bunun için bir çözüm var mı? Mesela IMU'nun çevresinde bir kalkan falan olabilir mi?

sensors  imu 

Yanıtlar:


10

Kalıcı mıknatıslar IMU'dan sabit bir mesafede sert bir şekilde monte edilirse, MPU-6050 içindeki ivmeölçerler ve jiroskoplar üzerinde hiçbir etkisi yoktur.

İsteğe bağlı olarak MPU-6050'yi harici bir manyetometreye bağlayabilirsiniz. (Sapma sapmasını iptal etmek için kullanılır). Bu manyetometre, eğer varsa, mıknatıslardan etkilenecektir. Teorik olarak manyetometreyi mu-metale sararak koruyabilirsiniz , ancak bu aynı zamanda manyetometreyi Dünya'nın manyetik alanından koruyarak manyetometreyi işe yaramaz hale getirir - manyetometreyi ve kalkanı tamamen bırakmak daha iyidir.

Belki şanslı olacaksınız ve mıknatıslar manyetometre değerlerini saptırmadan kaydırırlar. Öyleyse, bu sabit vardiyayı kalibre etmenin çeşitli yolları vardır ve IMU, bu mıknatıslar olmadan çalıştığı gibi çalışabilir. (Özellikle MPU-6050'nin böyle bir kalibrasyonu destekleyip desteklemediği açık değildir).

Mıknatıslarınızın bir amacı olduğunu varsayıyorum, değil mi? Genellikle insanlar mıknatısları küçük bir bölgedeki manyetik alanın gerçekte kullanıldığı şekillerde kullanırlar ve başka bir yerde “başıboş” manyetik alanlar yardımcı olmaz. Manyetik alanı "yoğunlaştırmanın", aslında kullanışlı olduğu yerde daha güçlü hale getirmenin ve başıboş alanları zayıflatmanın birkaç yolu vardır.

Sezgisel olarak, manyetometrede tüm mıknatıslardan gelen toplam manyetik alan neredeyse mükemmel bir şekilde iptal edilecek ve sadece Dünya'nın manyetik alanını bırakacak şekilde sisteminize daha fazla mıknatıs eklemek mümkündür . (Bu genellikle manyetik alanı başka bir yerde güçlendirir).

Örneğin, bir Halbach dizisi , kalıcı mıknatısları alanı bir tarafta daha güçlü hale getirecek şekilde düzenlerken, alanı diğer tarafta neredeyse sıfıra indirir.


3

Bu durumda söylemek zor. MPU-6050 teknik özelliklerine baktım ve cayro sürüklenme ile mücadele etmek için dijital bir pusula entegre edip etmediğinden emin değilim. Sparkfun'da, pusulayı (gyro, accel ve magento için her biri üç eksen) ima eden bir '9 eksenli füzyon algoritması' anlamına gelir, ancak başka yerlerde sadece gyro ve hıza atıfta bulunur.

Dokuz eksenin tümüne sahip olan ancak IMU entegrasyon mantığını kodda uygulamanızı gerektiren bir Pololu MinIMU-9 ile ilgili bazı çalışmalar yapıyordum. Bu parça ile bulduğum şey, onu sürücü motorlarının 10 cm içine yerleştirmenin, magnometrenin kullanımının çok zor olmasına neden olmasıydı. Bir yandan kalibrasyon yapabilir ve statik manyetik alanları okumadan kaldırabilirsiniz (IMU rutinlerinizin bunun için kodlandığı varsayılarak). Öte yandan, statik motor alanlarının gücünün o kadar güçlü olduğunu görecektim ki, nispeten zayıf olan Dünya'nın manyetik alanları 'gürültü'de ​​azaldı. Sürücü alanını idare etmek için akı hassasiyetini ayarlamak zorunda kaldım, böylece Dünya'nın alanına olan hassasiyetim de düştü.

Bu düzeltme, magnometrenin, alanlarının Dünya'nın alanlarından yeterince küçük olduğu sürücülerden yeterince uzakta olmasını sağlamaktı. Benim durumumda IMU sensörünü motorlardan yaklaşık 50 cm uzağa taşımak zorunda kaldım.

Özetle, 'bağlıdır' :-) Sensörlerinize, yerel manyetik alanlarınızın gücüne ve IMU mantığınızdaki yerel alanları kalibre edip edemeyeceğinize bağlıdır.


1

Manyetometreye göre sabitlenmişlerse mıknatısların etkilerini iptal etmek için "sert demir" kalibrasyonları yapabilirsiniz. İnsanların paraziti önlemek için kullandıkları bir strateji, bir direk yapmak ve manyetometreyi direğin tepesine diğer elektronik cihazlardan uzak tutmaktır.


0

Yarı ilgili bir notta, küçük nadir toprak mıknatıslarından oluşan bir yığından 1000-2000 uT arasında bir manyetik alana maruz kalmaları durumunda magnemometrede ve diğer yongalarda kalıcı bir hasar var mı? Bunu bir test olarak adafruit'ten 9-DOF IMU'ya yapmaya çalıştım ve manyetometrenin önyargısını kalıcı olarak değiştirmiş gibi görünüyor.


Güçlü bir manyetik alan, manyetik alan çıkarıldıktan sonra bile, en düşük uç imu manyetometrelerinin sapmalarını değiştirebilir. Daha sonra manyetometrenin yeniden kalibre edilmesi gerekecektir. Manyetometrenin veri sayfası hasar görmeden koruyabileceği maksimum manyetik alanı gösterecektir.
jjz
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.