По результатам климатических испытаний датчика invensense mpu6050 возникли вопросы. Собственно как компенсировать смещение нуля при изменении температуры и вообще как правильно это делать, на какой диапазон температур можно рассчитывать при эксплуатации этого датчика для инерциального измерения углов? По даташиту ZRO (zero rate output) на всем диапазоне температур +-20 градусов в секунду. У меня получился результат лучше, видимо производитель перестраховывается. Но данных о характере изменения ZRO в даташите не дает. Но встроенный датчик температуры присутствует именно для задачи компенсации смещения нуля. Еще на графике угловой скорости от температуры присутствует гистерезис. У AD находил информацию, что с гистерезисом вообще никак не поборешься, потому как это свойство самой микромеханики и гистерезис будет иметь место даже если гироскоп не работает, а лежит на складе где плавает температура.
На первом графике изменение температуры от времени (количества отсчетов), для ориентации полочки с выдерживанием температуры примерно 30 минут. Две ступеньки это пропадание записи. На втором смещение нуля гироскопа от температуры.

У гугла спрашивали?
https://answers.launchpad.net/freeimu/+question/190177

По опыту общения с мемсами: сдвижка есть полином 3-го порядка, изменение чувствительности есть полином 3-го порядка. Если производитель не дает коэффициентов или не указывает иного метода компенсации напрямую в даташите- то нужно писать письма, авось он раздает секретную формулу в приватном порядке или за деньги.

Не поверите, спрашивал у гугля в первую очередь. Только меня вариант калибровки как в ардуине не устраивает. Производитель молчит как партизан. Ответили , что только гарантируют работоспособность устройства во всем рабочем диапазоне температур не превышая заявленное смещение нуля. По моим данным более-менее работает аппроксимация 4-го порядка. Но на разных наборах данных есть отклонения. Есть опыт работы с ADIS16405, там внутренняя компенсация, неизвестно по каким алгоритмам, но при тех же условиях у него уход нуля практически незаметен. И гистерезис не виден, возможно тонет в шумах. Теперь хочу такого же поведения от MPU с помощью своей обработки.

Так вы же уже практически сделали термокомпенсацию..
Снимаете зарактеристику, апроксимируете, применяете с обратным знаком. У каждого датчика закон будет свой, и гистерезис тоже.
Можете отбирать "хорошие" и не компенсировать их, остальные выкидывать



Кстати, почему такая размытая получилась картина, как будто датчик все время трясут? Обычно шум менее 0.1 гр/с...

А ADIS16405 не уходит, потому что что лишние 90 баксов совсем не зря за компенсацию берут
Датчиков там кажется штук 8, под разными углами стоят, посему он и стоит не 10$ как инвенсенс..

Serj78, все правильно. Если беру одну ветку графика, например на нагреве, то получаю замечательную аппроксимацию. Остается вопрос с гистерезисом. При нагреве и охлаждении будут разные кривые. При разной скорости изменения температуры и разных диапазонах изменения температуры тоже будут разные кривые. Какой аппроксимацией в этих случаях пользоваться не понятно.
А картина размытая я думаю из-за вибраций термокамеры. Она постоянно гудит, трещит)

Надо убрать вибрации термокамеры.. а то сложно понять что накомпенсировали.

От гистерезиса никуда не деться, увы. И предусмотреть его я не вижу как- неизвестно, что было перед включением. на некоторых (особенно этим грешат ST) гистерезис проявляется скачком, до 1 гр/с при переходе определенного порога. Как вариант- теплоизоляция устройства , возможно подогреватель, и работа только на "положительной" ветке-устройство всегда теплее среды.

Столкнулся с еще одной особенностью датчика mpu6050. При равномерном охлаждении с +30 до -3 при температуре -1.5 градуса наблюдается скачок в смещении нуля одновременно гироскопа и акселерометра. Для гироскопа скачок на 0.4 градуса в сек., для акселерометра 60 mg. Причем для гироскопа скачок наблюдается по осям X и Y, а для акселерометра по X и Z. Графики смещения гироскопа, акселерометра и температура. По оси X количество отсчетов.

Похоже что внутренняя коррекция подключается?

Так пользуйтесь функцией autozero, и будет счастье. И скачки уйдут и гистерезис и математики сложной не надо. Сенсор по бросовой цене в самый раз для планшетов и подобной лабуды.
Для сложных условий его все равно не приспособить, ускорения вибрации и прочие резкие движения добавят к собственному дрейфу процентов 200 - 1000.
Время потраченное на калибровку дороже обойдется.
АД не за просто так монету берет, керамические корпуса, герметизация и тд и тп.

MrAlex, про функцию autozero не нашел в описании. Это в motion api? Я пользуюсь сырыми данными из сенсора. Насчет того, что уйдет гистерезис очень сомнительно. АД в аппноутах пишет, что гистерезис имеет место быть даже при условиях перепада температур при хранении, а программой это не исправить. По поводу цены гироскопов АД и ее причин полностью с Вами согласен. Я работал с этими датчиками и у меня осталось очень приятное впечатление. Но в условиях российской действительности и желания экономить на всем заставляют пробовать MPU. А уход нуля датчика в основном из-за изменения температуры. Кстати, находил фирму в Москве, которая специализируется на изготовлении гироскопов с терморегулированием в герметичном корпусе. А в качестве датчиков используются дешевые ST аналогичные MPU.

Autozero это вариант ФВЧ, компенсирует смещение нуля. По крайней мере в отдельностоящих гироскопах эта функция с отдельного пина включается.
Для этого класса девайсов самое то.
А чтобы компенсировать надо всетаки достоверно знать модель и все факторы на нее влиящие.

Получил такую линейную аппроксимацию смещения нуля от температуры.

Тут без скачков и вполне себе приемлимая картина.