Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Магнитный датчик HMC1002 Помогите женщине
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
Daria
Здравствуйте! С вами говорит дилетант smile.gif
Подскажите, как откалибровать датчик HMC1002 фирмы Honeywell?
И как пользоваться режимами SET/RESET - ничего не понятно sad.gif Импульсы генерируются от микропроцессора? поподробнее, пожалуйста, об этом датчике, очень надо!
А может, кто-нибудь когда-нибудь имел дело с магнитным компасом? Есть два датчика - магнитный двухосевой HMC1002 и трехосевой акселерометр LIS3L06AL - достаточно ли их, чтобы определить азимут? Какой датчик нужен, чтобы определять скорость движения? Кто знает - отзовитесь!!!
Crowbar
Калибровать либо катушками Гельмгольца, лиюбо сертифицированным магнитометром, либо, если вы используете двуосный датчик как компас (соответствеено вам нужны только направляющие косинусы, а не полные значения индукций по трем составляющим МП), то существует еще один метод, смотрите в прикрепленном файле.
Про SET/RESET: это позволяет выводить датчик из стрессовых ситуаций (когда он оказался в поле, напряженность которого превышает измеряемое или когда просто долго используется), очень полезна эта ф-ия для устранения смещений датчика (что опять же может быть вызвано его долгим использованием или, например, температурными вариациям). Желательно импульсы подавать с МК.
Okorok
Цитата(Daria @ Feb 24 2008, 20:10) *
И как пользоваться режимами SET/RESET - ничего не понятно sad.gif Импульсы генерируются от микропроцессора? поподробнее, пожалуйста, об этом датчике, очень надо!
Цитата(Crowbar @ Feb 25 2008, 13:14) *
Желательно импульсы подавать с МК.
Импульсы SET/RESET - аналоговые, ток импульса (и положительного, и отрицательного) должен быть минимум 3 А. При генерации с МК следует применять схему подобно Fig.9 на стр. 9 прикрепленного файла.
Crowbar
Я видно не правильно выразился: конечно импульсы аналоговые, Okorok верно написал. Про МК имелось ввиду, что он должен контролировать подачу этих импульсов, в крайнем случае с кнопки их единожды подавать, вариант с генератором задающим постоянное следование этих импульсов для схемы с компасом не очень хорош.
Ilya_z
Цитата(Daria @ Feb 24 2008, 22:10) *
трехосевой акселерометр LIS3L06AL - достаточно ли их, чтобы определить азимут? Какой датчик нужен, чтобы определять скорость движения?


Вот акселерометр для этого и нужен, можно посчитать если знаете начальную скорость.
Stanislav
Цитата(Ilya_z @ Feb 27 2008, 10:35) *
Вот акселерометр для этого и нужен, можно посчитать если знаете начальную скорость.
Акселерометр может быть полезен при определении азимута только для того, чтобы выставить горизонталь.
Измерить скорость при помощи такого акселерометра можно только теоретически. Практически делать так настоятельно не советую.
Скорость измерять можно при помощи одометра, GPS приёмника, или с помощью специального допплеровского радара. В последнее время, таких появилось весьма много. Вот, например:
http://www.bach-simpson.com/products_dopplerspeed.htm
Daria
Акселерометр может быть полезен при определении азимута только для того, чтобы выставить горизонталь.
Объясните о том, как это сделать, поподробнее, пожалуйста!
Двухосевой акселерометр служит для определения отклонения от горизонтали, зная угол отклонения, можно определить проекцию вектора маг. индукции на горизантальную плоскость, так? А если имеется трехосевой акселерометр - для чего он нужен? sad.gif
И что будет показывать акселерометр, если ЦМК будет двигаться с ускорением? В таком случае он будет определять не только g, но и приложенное ускорение? И его показания уже нельзя будет использовать?
И еще - двухосевой магнито-резистивный датчик - будет определять направление вектора маг. индукции только в горизонтальном положении, а, если его повернуть, например, вертикально - что он покажет? Извините за дилетантские вопросы 05.gif
Ilya_z
Цитата(Stanislav @ Feb 27 2008, 21:33) *
Акселерометр может быть полезен при определении азимута только для того, чтобы выставить горизонталь.
Измерить скорость при помощи такого акселерометра можно только теоретически. Практически делать так настоятельно не советую.

Ну и практически можно, если других средств на объекте не предусмотрено. Другое дело что ограничений много, да и с точностью проблемы будут. А для частных применений с учетом всех "но", вполне можно использовать.
Stanislav
Цитата(Ilya_z @ Feb 28 2008, 09:20) *
Ну и практически можно, если других средств на объекте не предусмотрено...
Надеюсь, Вы не предлагаете осуществить это путём интегрирования его выхода(ов)? wink.gif

Цитата(Ilya_z @ Feb 28 2008, 09:20) *
Другое дело что ограничений много, да и с точностью проблемы будут. А для частных применений с учетом всех "но", вполне можно использовать.
Хотелось бы знать, о каких именно частных применениях идёт речь?

Цитата(Daria @ Feb 27 2008, 21:55) *
Акселерометр может быть полезен при определении азимута только для того, чтобы выставить горизонталь.
Объясните о том, как это сделать, поподробнее, пожалуйста!
Ну-у, матушка...
Горизонтально - это когда акселерометры X и Y показывают 0 (напряжение на их выходах равно половине шкалы). Только их откалибровать сначала нужно обязательно, потому, что разброс "нулей" у LIS-ов - дай боже.

Цитата(Daria @ Feb 27 2008, 21:55) *
...Двухосевой акселерометр служит для определения отклонения от горизонтали, зная угол отклонения, можно определить проекцию вектора маг. индукции на горизантальную плоскость, так?
Ну, типа того...
Цитата(Daria @ Feb 27 2008, 21:55) *
А если имеется трехосевой акселерометр - для чего он нужен?
Он может быть полезен при определении больших углов наклона.

Цитата(Daria @ Feb 27 2008, 21:55) *
...И что будет показывать акселерометр, если ЦМК будет двигаться с ускорением? В таком случае он будет определять не только g, но и приложенное ускорение? И его показания уже нельзя будет использовать?
Можно, почему же. Весь вопрос, как отделить вектор земного тяготения от вектора ускорения. Иногда это можно, а иногда - нельзя.
А что такое ЦМК?
И вообще, что сделать-то надо? Азимут более-менее точно можно измерить и без акселерометров.

Цитата(Daria @ Feb 27 2008, 21:55) *
...И еще - двухосевой магнито-резистивный датчик - будет определять направление вектора маг. индукции только в горизонтальном положении, а, если его повернуть, например, вертикально - что он покажет? Извините за дилетантские вопросы 05.gif
Двухосевой магнитный датчик будет определять компоненту вектора магнитного поля, лежащую в плоскости, образованной его осями. smile.gif
Okorok
Цитата(Daria @ Feb 27 2008, 19:55) *
Акселерометр может быть полезен при определении азимута только для того, чтобы выставить горизонталь.
Объясните о том, как это сделать, поподробнее, пожалуйста!
Двухосевой акселерометр служит для определения отклонения от горизонтали, зная угол отклонения, можно определить проекцию вектора маг. индукции на горизантальную плоскость, так? А если имеется трехосевой акселерометр - для чего он нужен? sad.gif
И что будет показывать акселерометр, если ЦМК будет двигаться с ускорением? В таком случае он будет определять не только g, но и приложенное ускорение? И его показания уже нельзя будет использовать?
"Горизонталь" - это плоскость, перпендикулярная к "нормали" - линии, ведущей к центру тяжести Земли. Трехосевой акселерометр нужен как раз для того, чтобы узнать направление вектора нормали (в координатах акселерометра, привязанной к системе координат объекта).
Если объект движется с ускорением, определение горизонтали акселерометром будет давать ошибку.
Цитата
И еще - двухосевой магнито-резистивный датчик - будет определять направление вектора маг. индукции только в горизонтальном положении, а, если его повернуть, например, вертикально - что он покажет?
Магнитное поле обладает направлением и величиной. Независимо от ориентации датчика в пространстве, датчик магнитного поля будет определять не направление магнитного поля, а величину проекции поля на его (датчика) ось или на 2-3 оси. Зная две (или три) проекции поля, можно вычислить направление поля.
В зависимости от возможного "поведения" объекта и важности информации о его ориентации в пространстве, может понадобиться и трехосевой акселерометр, и трехосевой магнитный датчик (или компасный модуль).

Дополнено: ...А в это время Stanislav уже все написал. wink.gif

Цитата(Stanislav @ Feb 28 2008, 21:44) *
Надеюсь, Вы не предлагаете осуществить это путём интегрирования его выхода(ов)? wink.gif
Хотелось бы знать, о каких именно частных применениях идёт речь?
biggrin.gif
Только громко не смейтесь:
В одной организации умудрились исследовательскую подтему "Датчик расстояния на основе акселерометров" продать минимум дважды.
О результате нетрудно догадаться: Даже сантиметровая точность держится максимум несколько секунд.
Ilya_z
Цитата(Stanislav @ Feb 28 2008, 23:44) *
Надеюсь, Вы не предлагаете осуществить это путём интегрирования его выхода(ов)? wink.gif

Хотелось бы знать, о каких именно частных применениях идёт речь?


Ну кпримеру определение виброускорения, виброскорости и виброперемещения в системах вибродиагностики и всего лишь с одноосевым акселерометром wink.gif
И потом вы выше согласились что теоретически можно, значит всегда найдется тот кто будет пытаться это сделать(я отнюдь не адепт этого метода скорее наоборот ).
NickNich
Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 00:12) *
Только громко не смейтесь:
В одной организации умудрились исследовательскую подтему "Датчик расстояния на основе акселерометров" продать минимум дважды.

А в другой организации темы вроде "Датчик расстояния на основе акселерометров" продают уже лет 50 минимум.
Okorok
Цитата(NickNich @ Feb 29 2008, 07:45) *
А в другой организации темы вроде "Датчик расстояния на основе акселерометров" продают уже лет 50 минимум.
В качестве одного из датчиков расстояния - не отрицаю, это даже разумно. В качестве единственного - не верится. Доступную информацию показать можете?
Daria
Цитата(Stanislav @ Feb 28 2008, 23:44) *
Ну-у, матушка...
Горизонтально - это когда акселерометры X и Y показывают 0 (напряжение на их выходах равно половине шкалы). Только их откалибровать сначала нужно обязательно, потому, что разброс "нулей" у LIS-ов - дай боже.

Кстати, а Вы не подскажете какие-нибудь методы калибровки LIS? smile.gif Извините еще раз за дилетантские вопросы smile.gif
Цитата(Stanislav @ Feb 28 2008, 23:44) *
А что такое ЦМК?
И вообще, что сделать-то надо? Азимут более-менее точно можно измерить и без акселерометров.
Двухосевой магнитный датчик будет определять компоненту вектора магнитного поля, лежащую в плоскости, образованной его осями. smile.gif

Цифровой Магнитный Компас smile.gif А КАК определить азимут без акселерометров? Как тогда определять отклонения от горизонтали?
Спасибо большое за подробные ответы! Моя Вам благодарность! biggrin.gif

Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 00:12) *
Если объект движется с ускорением, определение горизонтали акселерометром будет давать ошибку.

Значит, на автомобиль устанавливать подобный компас( с двухосевым магнитным компасом и акселерометром) бесполезно?
Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 00:12) *
Магнитное поле обладает направлением и величиной. Независимо от ориентации датчика в пространстве, датчик магнитного поля будет определять не направление магнитного поля, а величину проекции поля на его (датчика) ось или на 2-3 оси. Зная две (или три) проекции поля, можно вычислить направление поля.
В зависимости от возможного "поведения" объекта и важности информации о его ориентации в пространстве, может понадобиться и трехосевой акселерометр, и трехосевой магнитный датчик (или компасный модуль).

То есть, если объект не собирается становиться строго вертикально или переворачиваться ввер тормашками, то с помощью ДВУХОСЕВОГО магнитного датчика и трехосевого акселерометра азимут измерить вполне возможно? Если не двигаться с ускорением? smile.gif Любые углы отклонения от горизонтали(кроме 90) можно измерить акселерометром и компенсировать?

Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 00:12) *
Дополнено: ...А в это время Stanislav уже все написал. wink.gif

Спасибо и Станиславу и Окороку за терпение и участие biggrin.gif
А не подскажете какой-нибудь датчик скорости? biggrin.gif
Okorok
Цитата(Daria @ Feb 29 2008, 19:35) *
Значит, на автомобиль устанавливать подобный компас( с двухосевым магнитным компасом и акселерометром) бесполезно?
Думаю, что полезно и, возможно, даже делается в современных автомобильных навигационных системах (на ситуации, когда машина находится в "мертвой зоне" GPS сигнала). Но я бы все равно применял трехкомпонентный датчик магнитного поля (или два двухкомпонентных, или три однокомпонентных).
В автомобиле есть дополнительный источник точной информации об ускорении в направлении движения - это спидометр. Кроме того, можно учитывать положения руля, а также нажатие педалей и т.д. Но одного только акселерометра и компаса будет мало.
Цитата
То есть, если объект не собирается становиться строго вертикально или переворачиваться ввер тормашками, то с помощью ДВУХОСЕВОГО магнитного датчика и трехосевого акселерометра азимут измерить вполне возможно? Если не двигаться с ускорением? smile.gif Любые углы отклонения от горизонтали(кроме 90) можно измерить акселерометром и компенсировать?
В принципе, возможно. Кстати, напоминаю: у магнитного поля Земли есть и вертикальная составляющая, но его абсолютная величина не меняется скачкообразно.
Цитата
А не подскажете какой-нибудь датчик скорости? biggrin.gif
В автомобиле - спидометр. Если нужен дополнительный - смотрите микроволновые (может быть, и ультразвуковые) допплеровские датчики, например, по ссылке Станислава:
Цитата(Stanislav @ Feb 27 2008, 19:33) *
Скорость измерять можно при помощи одометра, GPS приёмника, или с помощью специального допплеровского радара. В последнее время, таких появилось весьма много. Вот, например:
http://www.bach-simpson.com/products_dopplerspeed.htm
Stanislav
Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 00:12) *
Если объект движется с ускорением, определение горизонтали акселерометром будет давать ошибку.
В ряде случаев, решение всё-таки можно получить, пользуясь одним только трёхосевым акселерометром. Я уже писал об этом, по-моему, в теме про балансирующего робота.

Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 00:12) *
...Только громко не смейтесь:
В одной организации умудрились исследовательскую подтему "Датчик расстояния на основе акселерометров" продать минимум дважды.
О результате нетрудно догадаться: Даже сантиметровая точность держится максимум несколько секунд.
Ну, тут от задачи всё зависит... Иногда и двойное интегрирование может оказаться полезным.
Однако, в рассматриваемом случае - вряд ли. smile.gif Даже скорость измерять сколь-нибудь продолжительное время неполучицца.

Цитата(Ilya_z @ Feb 29 2008, 08:46) *
Ну кпримеру определение виброускорения, виброскорости и виброперемещения в системах вибродиагностики и всего лишь с одноосевым акселерометром wink.gif
Конечно, для подобных "вырожденных" случаев, когда нам достоверно известно, что средние скорость и перемещение равны 0 (более того, в сигнале нет низкочастотных компонентов), LIS-ы могут быть полезны. Но попробуйте-ка честно проинтегрировать его выход - даже будучи тщательно откалиброванным, за каких-нибудь 2-3 минуты он "разгонится" быстрее пули. biggrin.gif


Цитата(Ilya_z @ Feb 29 2008, 08:46) *
...И потом вы выше согласились что теоретически можно, значит всегда найдется тот кто будет пытаться это сделать...
Это уж точно. smile.gif


Цитата(NickNich @ Feb 29 2008, 09:45) *
А в другой организации темы вроде "Датчик расстояния на основе акселерометров" продают уже лет 50 минимум.
Что-то я не увидел там ничего про инерциальное измерение расстояния...
В любом случае, это приборы совершенно иного класса. "Щупать" подобные приходилось, но внутрь залезть не довелось - заваренные герметизированные металлические кубики с торчащими проводами. Чувствительность, шумы, температурные уходы - просто поразительны (по сравнению с MEMS-ами). Делали где-то в Перми, вроде...
Чисто инерциальные методы навигации могут применяться там, где воздействие относительно кратковременно и мощнО. Правда, приходилось слышать и о чисто инерциальных системах навигации для подводных кораблей, но что они из себя представляют - толком не знаю. Говорят, один гироскоп там размером с хорошую тумбочку. smile.gif

Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 10:58) *
В качестве одного из датчиков расстояния - не отрицаю, это даже разумно. В качестве единственного - не верится. Доступную информацию показать можете?
Дык, а чего там... ГИЛУ, например. Для задания параметров траектории МБР (система РКС) - вполне приемлемое решение.
Интегрируют акселерометры иногда и дважды - для работы системы стабилизации по смещению. Но там идёт речь совсем о другом классе датчиков, каждый из которых - скорее, произведение искусства, чем серийный прибор. smile.gif
Обсуждаемые в теме датчики хороши только для измерения ускорения с более-менее приемлемой точностью (~1%).
Designer56
Цитата
Правда, приходилось слышать и о чисто инерциальных системах навигации для подводных кораблей, но что они из себя представляют - толком не знаю. Говорят, один гироскоп там размером с хорошую тумбочку.

На самолетах тоже такие есть.... Но размерами гораздо меньше
Stanislav
Цитата(Designer56 @ Feb 29 2008, 22:36) *
На самолетах тоже такие есть.... Но размерами гораздо меньше
Перемещение самолёта измерять - не дело инерциальной системы (ну, разве что минуту-другую, с точностью порядка километра).
Мат. ожидание ошибки двойного интегрирования акселерометров растёт пропорционально квадрату временнОго интервала. Так что здесь всё очень плохо.
Designer56
Цитата
Перемещение самолёта измерять - не дело инерциальной системы (ну, разве что минуту-другую, с точностью порядка километра).

Тем не менее, делается именно так. с коррекцией, разумеется
Stanislav
Цитата(Designer56 @ Feb 29 2008, 22:48) *
Тем не менее, делается именно так. с коррекцией, разумеется
В том-то и дело, что с коррекцией.
С коррекцией, даже MEMS датчики полезны для навигации.
Однако, это уже интегрированные решения. Вопроса темы, насколько я понял, это не касается.

ЗЫ. Многие, сейчас уже устаревшие МБР, кстати, имели чисто инерциальную БИНС, с КВО доставки "полезного груза" в другое полушарие около нескольких сотен метров - километра. smile.gif
Но стоимость таких решений - поистине астрономическая.
Designer56
Цитата
Многие МБР, кстати, имеют чисто инерциальную БИНС, с КВО доставки "полезного груза" в другое полушарии порядка сотен метров.

Есть свои плюсы: независимая система
Stanislav
Цитата(Designer56 @ Feb 29 2008, 22:58) *
Есть свои плюсы: независимая система
Конечно. Более того, именно поэтому на ряде отечественных "изделий" она была и вовсе единственной.
Сейчас правда, применяется более дешёвый способ - выдерживание траектории движения в менее жёстких рамках, чем это было ранее, затем астрокоррекция, расчёт новых траекторий попадания и индивидуальное задание параметров движения боевых блоков. Точность получается выше, а затраты на суперточную механику - существенно меньше.
Designer56
Не факт, что это лучше.
Stanislav
Цитата(Daria @ Feb 29 2008, 21:35) *
Кстати, а Вы не подскажете какие-нибудь методы калибровки LIS? smile.gif Извините еще раз за дилетантские вопросы
LIS, будучи установленным на плату, можно калибровать по земному тяготению.
Единственное, что потребуется - "кубик", внутрь которого будет помещено Ваше устройство. Этот кубик придётся ставить поочерёдно на каждую из граней, на строго горизонтальную плоскость, и фиксировать при этом показания датчиков.
Если интересно, могу расписать подробно.

Цитата(Daria @ Feb 29 2008, 21:35) *
Цифровой Магнитный Компас smile.gif А КАК определить азимут без акселерометров? Как тогда определять отклонения от горизонтали?
Вы так и не назвали назначения Вашего дивайса. В частности, требуемую точность.
Измерить азимут с помощью двухосевого матнитного датчика можно точно так же, как и с помощью обычного компаса: расположите его приблизительно горизонтально, и измеряйте на здоровье. smile.gif Угол относительно магнитного меридиана вычисляется как арктангенс отношения показаний датчиков по осям. В аппнотах, наверное, написано про это.

ЗЫ. Кстати, для определения азимута в автомобиле HMC1022 подойдёт лучше. Будучи менее чувствительным, имеет более широкий линейный диапазон и низкую цену.

Цитата(Daria @ Feb 29 2008, 21:35) *
...Значит, на автомобиль устанавливать подобный компас( с двухосевым магнитным компасом и акселерометром) бесполезно?
Тут другая проблема - девиации всяческие. Автомобиль-то - железяка... Такой чувствительный датчик придётся часто перекалибровывать (хотя, это и не сложно - проехать кругов 10, а потом обработать показания магнитометров). smile.gif
Кроме того, у датчика есть температурная зависимость отношения чувствительностей по осям. Для того, чтобы получить погрешность определения азимута менее градуса, датчик придётся тщательно откалибровать также и на температуре.

Цитата(Daria @ Feb 29 2008, 21:35) *
...То есть, если объект не собирается становиться строго вертикально или переворачиваться ввер тормашками, то с помощью ДВУХОСЕВОГО магнитного датчика и трехосевого акселерометра азимут измерить вполне возможно? Если не двигаться с ускорением? smile.gif Любые углы отклонения от горизонтали(кроме 90) можно измерить акселерометром и компенсировать?
Да забудьте Вы про акселерометр пока что. smile.gif Отложите на время.
Попробуйте разобраться пока что с датчиком магнитного поля.

ЗЫ. Ещё в Древнем мире умели ходить по компасу и лагу (счислению). Однако, нужно было видеть звёзды.
С изобретением хронометра (а его роль сейчас могут играть любые электронные часы) надобность в звёздах почти отпала. smile.gif

Цитата(Designer56 @ Feb 29 2008, 23:11) *
Не факт, что это лучше.
Дешевле и точнее получается. А также легче, и энергопотребление меньше. В смысле надёжности - наверное, несколько хуже (хотя, и не факт).
Однако, ещё в 50-х астрокоррекцию делать умели (МКР "Буря", например). Там чистой инерциалкой из-за продолжительного времени полёта "изделия" обойтись было нельзя, поэтому для неё создали автономный астрокорректор.
Daria
Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 21:59) *
Но я бы все равно применял трехкомпонентный датчик магнитного поля (или два двухкомпонентных, или три однокомпонентных).

А вот такой совсем уж дилетантский вопрос(только не смейтесь) - есть двухосевой датчик, можно добавить еще одноосевой, но - как его припаять, чтобы он измерял вертикальную составляющую маг. поля? Не вертикально же! sad.gif
Цитата(Okorok @ Feb 29 2008, 21:59) *
Если нужен дополнительный - смотрите микроволновые (может быть, и ультразвуковые) допплеровские датчики, например, по ссылке Станислава:

А разве при малых скоростях имеет смысл использовать допплеровские датчики?
Спасибо еще раз за советы!

Цитата(Stanislav @ Feb 29 2008, 23:31) *
LIS, будучи установленным на плату, можно калибровать по земному тяготению.
Если интересно, могу расписать подробно.

Очень интересно! ОЧЕНЬ! Распишите, пожалуйста! Или дайте ссылку! smile.gif

Цитата(Stanislav @ Feb 29 2008, 23:31) *
Вы так и не назвали назначения Вашего дивайса. В частности, требуемую точность.

Точность, примерно в один градус. а, кстати, точность, разрешение и повторяемость - чем отличаются? smile.gif
Пока предполагается установить на автомобиль, заказчику хочется ориентировать карту на экране в соответствии с направлением движения. Для этого нужно определять азимут. Ну, есть и еще одна задачка, для которой нужно раз в секунду расчитывать азмут . А в дальнейшем хотелось бы создать автономную систему навигации. Зная начальные координаты и начальню скорость, отображать на карте траекторию движения. Для этого же нужно постоянно пересчитывать координаты, зная скорость и направление движения, так? То сеть, азимут и скорость. Вот, примерно... smile.gif

Цитата(Stanislav @ Feb 29 2008, 23:31) *
Тут другая проблема - девиации всяческие. Автомобиль-то - железяка... Такой чувствительный датчик придётся часто перекалибровывать (хотя, это и не сложно - проехать кругов 10, а потом обработать показания магнитометров). smile.gif
Кроме того, у датчика есть температурная зависимость отношения чувствительностей по осям. Для того, чтобы получить погрешность определения азимута менее градуса, датчик придётся тщательно откалибровать также и на температуре.

Так... а я думала, что с этим помогут справиться импульсы SET/RESET, если генерировать их с интервалом в секунду или чаще(микроконтроллер предполагается с низким потреблением), вычислять смещение и учитывать его сразу, при считывании показаний датчика, до вычисления тангенса. Один раз откалибровать, а потом спокойно себе генерировать, пересчитывать программно и в ус не дуть...Нет, не помогут? 05.gif Тогда опять же, можно об этом поподробнее? smile.gif
Спасибо Вам!
Crowbar
Третий одноосный датчик припаивайте так, чтобы он вместе с двуосным датчиком образовывал правую тройку (другими словами, чтобы направления чувствительностей расходились в направлении трех осей декартовой системы).
Так же я думаю, что SET/RESET можно использовать для устранения 'наводок' от самого автомобиля, но калибровка по включению цифрового компаса все равно должна производиться (примерно как в даташите, который я прикреплял в первом посте).
Daria
Цитата(Crowbar @ Mar 2 2008, 00:29) *
Третий одноосный датчик припаивайте так, чтобы он вместе с двуосным датчиком образовывал правую тройку (другими словами, чтобы направления чувствительностей расходились в направлении трех осей декартовой системы).

Иными словами, третий датчик должен мерить по оси z, но направление чувствительности указано стрелочкой на корпусе, как я понимаю, в плоскости датчика. Не припаивать же датчик вертикально! Непонятно... 05.gif
Цитата(Crowbar @ Mar 2 2008, 00:29) *
Так же я думаю, что SET/RESET можно использовать для устранения 'наводок' от самого автомобиля, но калибровка по включению цифрового компаса все равно должна производиться (примерно как в даташите, который я прикреплял в первом посте).

даташит помню, спасибо, т.е. проводить калибровку при каждом включении?
anton
Припаивать или искать другой датчик чтоб ось была как надо(в принципе появлиются).
Если посмотреть ИНС то там часто две платы под 90гр расположены.
Crowbar
Цитата(Daria @ Mar 2 2008, 22:31) *
Иными словами, третий датчик должен мерить по оси z, но направление чувствительности указано стрелочкой на корпусе, как я понимаю, в плоскости датчика. Не припаивать же датчик вертикально! Непонятно... 05.gif

даташит помню, спасибо, т.е. проводить калибровку при каждом включении?


Посмотрите на сборку HMC2003- там видно как припаяны датчики: двуосный+одноосный.

Калибровку желательно проводить при каждом включении.
Kurt
Следует учесть, что автомобиль движется далеко не в однородном магнитном поле и точности в 1гр в городских условиях с водителем разговаривающим по телефону )) на магниторезисторах ну никак не получить. Разбивайте задачу на этапы. Для той же ориентации карты имхо точности в 5-15гр будет вполне достаточно.
Daria
Извините, что я никак не угомонюсь, но все-таки biggrin.gif
Цитата(Stanislav @ Feb 29 2008, 23:31) *
LIS, будучи установленным на плату, можно калибровать по земному тяготению.
Единственное, что потребуется - "кубик", внутрь которого будет помещено Ваше устройство. Этот кубик придётся ставить поочерёдно на каждую из граней, на строго горизонтальную плоскость, и фиксировать при этом показания датчиков.

Обещали рассказать подробнее... Расскажите, если будете в наших краях smile.gif Но, как я понимаю методом кубика можно определить нулевые уровни? Они вроде указаны в даташите - или указанные там нельзя принимать на веру и нужно все-таки перекалибровывать? Как часто? При каждом включении или еще чаще? И нет ли какого-нибудь алгоритма, позволяющего откалибровываться программно, без поворотов датчика? Вообще для калибровки подойдет ли тот же метод, что и для магнитного датчика - считываемое показание по оси х= чувствительность по оси х, умноженная на косинус угла+ нулевой уровень по оси х(аналогично для других осей), таким образом и получаем связь между углом и показаниями датчика? Или так нельзя?
И еще - если при движении с ускорением акселерометр уже не будет определять углы отклонения, а автомобиль по пересеченной местности практически не может двигаться без ускорений, то такой компас работать в постоянном режиме в автомобиле не будет, так? А как же компасы Honeywell, я смотрела даташиты, там примерно те же схемы - акселерометр и магнитный датчик. Например, компас HMC1055. Он что, не предназначен для автомобиля?
Ответьте, пожалуйста, кто-нибудь, кто знает(например, Станислав smile.gif ) эти вопросы волнуют меня biggrin.gif
Stanislav
Цитата(Daria @ Mar 3 2008, 21:32) *
Но, как я понимаю методом кубика можно определить нулевые уровни? Они вроде указаны в даташите - или указанные там нельзя принимать на веру и нужно все-таки перекалибровывать? Как часто? При каждом включении или еще чаще?

Не только нулевые уровни, но и чувствительности по всем осям. Задача калибровки состоит в том, чтобы ортонормировать Вашу систему.
Вектор силы земного тяготения - почти идеальный эталон для калибровки датчиков, подобных LIS-ам. Для того, чтобы её произвести, нужно иметь твёрдую горизонтальную поверхность (выставлять лучше по пузырьковым уровням) и пустотелый кубик, в который можно поместить Вашу инерциальную систему. Кубик должен иметь прямые углы между рёбрами и хорошо обработанные внешние поверхности. При этих условиях процедура калибровки выйдет относительно простой; иначе придётся повозиться гораздо поболе. Инерциальную систему нужно располагать внутри кубика так, чтобы главные оси чувствительности акселерометров были прблизительно параллельными рёбрам куба.
Процедуру калибровки можно разбить на несколько этапов:
1. Последовательно ставим кубик на три грани, соответствующие положительным направлениям осей акселерометров . Измеряем показания датчиков в каждом из положений и усредняем их в течение ~10-20 секунд. Результаты усреднений заносим в столбцы матрицы
.
2. Ставим кубик на грани, соответствующие отрицательным направлениям осей акселерометров , в той же последовательности, что и в первом случае. Аналогичным образом получаем матрицу
.
Если кубик сделан аккуратно, калибровочная плоскость горизонтальна, этих измерений достаточно для калибровки датчиков.
3. Находим смещение нулей акселерометров. Для этого суммируем матрицы:
.
Далее можно поступить несколькими способами, но лучший, по-моему - взять последний столбец в качестве вектора смещений:(нотация Матлаба).
4. Находим матрицу к-тов усиления, решив систему уравнений:
, где
,
- ортонормированный ("истинный") вектор ускорений,
- измеренный и усреднённый вектор ускорений. Получим матрицу
, обратную к : . ( - единичная матрица, нотация Матлаба).
5. Задача решена. Истинное значение ускорений можно найти теперь по любому вектору измерений
следующим образом:
.
Здесь - вектор ускорений в ортонормированном базисе.

Все записи даны в векторном виде, и легко реализуются в том же Матлабе.
Daria
Цитата(Stanislav @ Mar 24 2008, 20:34) *
5. Задача решена. Истинное значение ускорений можно найти теперь по любому вектору измерений следующим образом:
.

Все записи даны в векторном виде, и легко реализуются, например, в Матлабе.

Это, конечно, очень круто. Спасибо Вам большое. Но загвоздка такая же, что и с магнитным датчиком - если компас будет установлен в навигационную систему, как его поворачивать и т. п.? Ведь раньше все писали мне, что калиброваться нужно при каждом включении компаса, желательно автоматически sad.gif и SET/RESET не поможет. 05.gif
КАК откалибровываться автоматически? Ведь в готовых компасах это как-то делают, ведь их как-то устанавливают в закрытый корпус приемника и пользователи ничего потом не поворачивают.
И все же - что с погрешностями, как их сейчас посчитать, пусть и приблизительно?
Kurt
Относительно калибровки акселерометров можете взглянуть на этот документ Inexpensive and Automatic Calibration for Acceleration Sensors. Предложенный метод для вычисления bias и scale решением СЛАУ позволит избавится от использования точного стенда. Реализация достаточна проста, результаты неплохие. Это касается модели без коррекции неортогональности осей.
В первом же ответе от Crowbar сцылка на документ с похожей методикой для калибровки магнетометров. Калибровать свой компас желательно уже установленным непосредственно на том объекте где он будет эксплуатироваться.
Точность по азимуту от данной системы можно ожидать градуса 1.5. Навскидку ))
Daria
Цитата(Kurt @ Mar 25 2008, 11:27) *
Относительно калибровки акселерометров можете взглянуть на этот документ Inexpensive and Automatic Calibration for Acceleration Sensors. Точность по азимуту от данной системы можно ожидать градуса 1.5. Навскидку ))

Большое Вам спасибо, Курт! Вот реально полезный совет(хоть и не про погрешности), наконец-то, ура smile.gif Про магнетометры от Crowbar читала, но там таки придется поворачивать датчик хотя бы один раз.
Kurt
Поворачивать акселерометры и магнетометры для калибровки надо в любом случае. Достаточным условием будет ориентировать прибор так, чтобы снять с каждой измерительной оси сигнал близкий к минимуму, максимуму и нулю. Отличие от метода предложенного Stanislav только в том что нет необходимости использования точного стенда для калибровки. Т.е. при желании можно провести калибровку держа прибор в руках. Для достижение более высокой точности, необходимо вводить коррекцию перекосов, температурную компенсацию и здесь уже без специального оборудования не обойтись.
Daria
Цитата(Kurt @ Mar 26 2008, 09:26) *
Поворачивать акселерометры и магнетометры для калибровки надо в любом случае.

Спасибо, ясно. В принципе в технической документации к компасам обычно указываеится, что в режиме калибровки нужно поворачивать компас. Но вопрос, который меня занимает: Когда компас установлен в навигационный комплекс - не будет же пользователь крутиться при каждом включении. А за время после предыдущего включения вполне могли поплыть и чувствительности и, тем более, нули. Как быть? Ведь компасы как-то ставят, например, в GPS-приемники. 05.gif
Kurt
Нет никакой необходимости калибровать при каждом включении. В идеале калибровка производится один раз после изготовления прибора. В реальности, возможно, понадобятся периодические перекалибровки. Компас имеет смысл дополнительно калибровать после установки на объект. Если это автомашина, то смотреть аппноты для HMC где машинка проезжает по кругу.
Stanislav
Цитата(Kurt @ Mar 26 2008, 09:26) *
Поворачивать акселерометры и магнетометры для калибровки надо в любом случае. Достаточным условием будет ориентировать прибор так, чтобы снять с каждой измерительной оси сигнал близкий к минимуму, максимуму и нулю. Отличие от метода предложенного Stanislav только в том что нет необходимости использования точного стенда для калибровки. Т.е. при желании можно провести калибровку держа прибор в руках. Для достижение более высокой точности, необходимо вводить коррекцию перекосов, температурную компенсацию и здесь уже без специального оборудования не обойтись.
Мне метод, предложеннный в статье, не понравился (возможно, разобрался в ней полохо, из-за недостатка времени). Например, непонятно, как чувствительность побочных осей датчиков учитывается, а также как вообще ортонормируется базис (там, если я правильно понял, только разворот его есть).
Предложенный мной метод позволяет калибровать датчики и с неточным выведением плоскости в горизонталь - тогда нужно будет ставить кубик в 9 (или 12) положений, и усреднять результаты измерений в разных положениях, чтобы получить исходные матрицы P и G.
Без такого кубика, ИМХО, калибровка не будет успешной... sad.gif
Daria
Цитата(Stanislav @ Mar 26 2008, 19:08) *
Мне метод, предложеннный в статье, не понравился (Без такого кубика, ИМХО, калибровка не будет успешной... sad.gif

Очевидно, сравнить методы и их погрешности можно только на практике smile.gif Но согласитесь, Станислав, метод Курта все проще для реализации на практике в готовом компасе, можно написать инструкцию для пользователя - типа, при выполнении калибровки необходимо поворачивать датчик и т.п. Как, в принципе, и пишется в инструкциях к компасам все той же Honeywell. Заставлять пользователя ездить по кругу - это, конечно, сложнее... smile.gif
Опять-таки всем большое спасибо за участие. Станислав, помните все же про меня и порешности biggrin.gif Очень жду
И еще - предположим, в компасе есть ДВУХОСЕВОЙ магнитный датчик и акселерометр. То есть, крены мы измерить сможем, а вот учесть их - не очень smile.gif Установим этот компас в КПК(для ориентации карты по направлению движения). И вот пользователь берет КПК(под наклоном, естественно, чтобы видеть экран), отклоняет его... а компас будет показывать уже другой азимут, т.к. изменилась ориентация, пошла погрешность. И карта на экране сместится - совершенно неожиданно для пользователя. Я правильно себе представляю?
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.