Як можна охарактеризувати та компенсувати динамічний вплив струму двигуна на цифровий компас?

Цифрові циркулі (магнітометри) потребують калібрування жорсткого / м'якого заліза, щоб бути точним. Це компенсує магнітні порушення, спричинені сусідніми металевими предметами - шасі робота.

(зображення від http://diydrones.com )

Однак цифрові компаси також сприйнятливі до електричних полів, викликаних відносно великою кількістю струму, що подається двигунами.

Для того, щоб отримати точне зчитування компаса, який найкращий спосіб виміряти (і компенсувати) перешкоди, викликані зміною рівня струму двигуна?

Взагалі, це неможливо. Це тому, що мотори зазвичай обертаються дуже швидко, створюючи швидко коливаються магнітні поля. Чи достатньо збурень, залежить від того, наскільки великі двигуни.

Наприклад, тому, що я встановив IMU (Інерційний вимірювальний блок) з магнітометрами біля деяких двигунів, і був змушений вимкнути магнітометри, щоб уникнути вимірювання, що впливає на оцінку стану.

На практиці найімовірніше вирішити вашу проблему:

• відсуньте компас / магнітометр від двигунів

• використовувати екрануючий матеріал (в основному матеріал з високою магнітною проникністю). Вони не блокують магнітних полів, але оскільки вони забезпечують шлях низького магнітного опору, вони приєднують магнітне поле (лінії з півночі на південь), щоб пройти через їх внутрішні місця, щоб інтенсивність магнітного поля була нижчою в іншому місці.

  Таким чином, найкраща форма для магнітних екранів - це закритий контейнер, що оточує екранований об'єм. Ефективність цього типу екранування залежить від проникності матеріалу, яка, як правило, випадає як при дуже низькій напруженості магнітного поля, так і при високій напруженості поля, де матеріал стає насиченим. Тому для досягнення низьких залишкових полів магнітні екрани часто складаються з декількох корпусів один всередині іншого, кожен з яких послідовно зменшує поле всередині нього. - Вікіпедія / Магнітне екранування

  Таким чином, ви можете обмотати мотори в екрануючий матеріал, наприклад:

  • Жирон
  • MagnetShield
  • PaperShield
  • Магнітна екрануюча фольга
  • Маг-стоп-таблички
  • MetGlas
  • JointShield
  • Фінемет (для частотних полів кГц)
  • CobalTex

  Хороший сайт для порівняння цих матеріалів - LessEMF.com екранування магнітного поля

Теоретично можна виправити магнітні порушення без екранування. Нам потрібно пам'ятати, що існує два можливих джерела - обертовий постійний магніт та / або струм у котушках. Якщо у нас є відгуки про положення ротора, ми можемо виправити положення постійного магніту або котушки. Якщо ви проводите деякі експерименти, записуючи струм і положення ротора, ви повинні мати можливість встановити модель магнітного поля. Підгонка необхідна, оскільки фактичну напруженість поля обчислити дуже важко, оскільки те, як виглядає магнітне поле, залежить від розміру та форми магніту та котушок.

На практиці це зробити важко - якщо мотор не дуже поворотується і ваш датчик і модель є досить точними. По-перше, якщо частота висока, це може спричинити проблеми через проблеми синхронізації та затримки зв'язку. Якщо ви не зможете синхронізувати дані, отримані з відгуку двигуна (положення і струм), а також з ваших магнітометрів, ви збільшите свою невизначеність. Навіть якщо частота низька, вам потрібно добре контролювати точність:

• магнітометр
• модель
• входи до моделі (положення та струм)

Якщо будь-яке з перерахованих вище недостатньо точне, магнітне поле залишку (вважається магнітним полем Землі) може бути дуже неточним.

Взагалі точність можна зменшити на:

• частоти
• $residue magnetic field = raw measurement - motor model$, якщо два терміни на правій частині великі, навіть з точністю до 1%, прийняття різниці може призвести до великих невизначеностей лівого боку)
• роздільна здатність датчика