디지털 나침반에서 모터 전류의 동적 효과를 어떻게 특성화하고 보상 할 수 있습니까?

디지털 나침반 (자력계)은 정확하기 위해 단단하고 부드러운 철 보정이 필요합니다. 이는 로봇 섀시 근처의 금속 물체로 인한 자기 교란을 보완합니다.

( http://diydrones.com의 이미지 )

그러나, 디지털 컴퍼스는 또한 모터에 의해 소비되는 비교적 많은 양의 전류에 의해 야기되는 전기장에 영향을 받기 쉽다.

정확한 나침반 판독을 얻기 위해 모터 전류 레벨 변경으로 인한 간섭을 측정하고 보상하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

일반적으로 불가능합니다. 모터가 일반적으로 매우 빠르게 회전하여 빠르게 변동하는 자기장을 생성하기 때문입니다. 방해가 충분한 지 여부는 모터의 크기에 따라 다릅니다.

예를 들어, 일부 모터 근처에 자력계가있는 IMU (Inertial Measurement Unit)를 장착하고 상태 측정에 영향을 미치는 측정을 피하기 위해 자력계를 꺼야했습니다.

실제로 문제를 해결할 가능성이 가장 높은 솔루션은 다음과 같습니다.

• 나침반 / 자력계를 모터에서 멀리 이동

• 차폐 재료 (기본적으로 높은 투자율을 가진 재료)를 사용하십시오. 그들은 자기장을 차단하지 않지만 자기 저항이 낮은 경로를 제공하기 때문에 자기장 (북에서 남쪽으로의 선)이 내부를 통과하여 자기장 세기가 다른 곳에서 낮아 지도록 접촉합니다.

  따라서 자기 차폐를위한 최상의 형태는 차폐 체적을 둘러싸는 밀폐 된 용기입니다. 이러한 유형의 차폐의 효과는 재료의 투과성에 따라 달라지며, 일반적으로 재료의 포화도가 매우 낮은 자기장 강도와 높은 자기장 강도 모두에서 떨어집니다. 따라서 낮은 잔류 필드를 달성하기 위해 자기 차폐는 종종 하나의 내부와 다른 내부의 여러 필드로 구성되며, 각각의 인클로저는 내부의 필드를 연속적으로 감소시킵니다. - 위키 백과 / 자기 차폐

  따라서 다음과 같은 차폐 재료로 모터를 감쌀 수 있습니다.

  • 지론
  • MagnetShield
  • PaperShield
  • 자기 차폐 포일
  • 매그 스톱 플레이트
  • MetGlas
  • JointShield
  • Finemet (kHz 주파수 필드 용)
  • 코발 텍스

  이러한 재료를 비교하기에 좋은 사이트는 LessEMF.com 자기장 차폐입니다.

이론적으로 차폐없이 자기 교란을 교정 할 수 있습니다. 코일에 영구 자석 및 / 또는 전류가 회전하는 두 가지 가능한 소스가 있음을 알아야합니다. 회 전자 위치에 대한 피드백이 있으면 영구 자석 또는 코일 위치를 수정할 수 있습니다. 전류와 회 전자 위치를 기록하는 몇 가지 실험을 수행하는 경우 자기장 모델에 맞출 수 있어야합니다. 자기장이 보이는 방식으로 인해 실제 전계 강도를 계산하기가 매우 어렵 기 때문에 피팅이 필요합니다. 자석과 코일의 크기와 모양에 따라 다릅니다.

실제로 모터가 매우 느리게 회전하고 센서와 모델이 충분히 정확하지 않으면이 작업을하기가 어렵습니다. 첫째, 주파수가 높으면 동기화 문제 및 통신 지연으로 인해 문제가 발생할 수 있습니다. 모터 피드백 (위치 및 전류)과 자력계에서 얻은 데이터를 동기화 할 수 없으면 불확실성이 증가합니다. 주파수가 낮더라도 다음의 정확도를 잘 제어해야합니다.

• 자력계
• 모델
• 모델의 입력 (위치 및 전류)

위의 내용 중 하나라도 충분히 정확하지 않으면 잔류 자기장 (지구 자기장이라고 가정)이 매우 부정확 할 수 있습니다.

일반적으로 정확도는 다음과 같이 감소 될 수 있습니다.

• 회수
• $residue magnetic field = raw measurement - motor model$, 오른쪽의 두 항이 1 % 정확도 인 경우에도 차이를 가져 가면 왼쪽 불확실성이 커질 수 있음)
• 센서 해상도