एक डिजिटल कम्पास पर मोटर करंट के गतिशील प्रभावों की विशेषता और क्षतिपूर्ति कैसे की जा सकती है?


11

डिजिटल कम्पास (मैग्नेटोमीटर) को सटीक होने के लिए एक कठिन / नरम लोहे के अंशांकन की आवश्यकता होती है। यह पास की धातु की वस्तुओं - रोबोट के चेसिस के कारण होने वाली चुंबकीय गड़बड़ी की भरपाई करता है।

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

( http://diydrones.com से छवि )

हालाँकि, डिजिटल कम्पास भी मोटर द्वारा खींची गई वर्तमान की अपेक्षाकृत अधिक मात्रा के कारण बिजली के क्षेत्रों के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं।

सटीक कम्पास रीडिंग प्राप्त करने के लिए, मोटर वर्तमान स्तरों को बदलने के कारण हस्तक्षेप को मापने (और क्षतिपूर्ति करने) का सबसे अच्छा तरीका क्या है?


1
मैंने कभी भी मोटरों को वास्तव में चुंबकीय रीडिंग को बहुत परेशान नहीं किया। मैं पहले कुछ माप करूंगा, और फिर तय करूंगा कि क्या इसकी भरपाई होगी।
जैकब

यह किस तरह का रोबोट था, और किस आकार का, जिज्ञासा से बाहर था? और "बहुत अधिक" का मतलब 0.5 डिग्री से कम या 3 डिग्री से कम त्रुटि नहीं है?
इयान

चार पहिया रोबोट, लगभग 15 किलो द्रव्यमान, 80W ब्रश मोटर्स। मोटरों से IMU लगभग 20 सेमी की दूरी पर। मोटर चलने के कारण अभिविन्यास अनुमान में त्रुटि 1 डिग्री से नीचे थी। डेटा पर एक छोटी लहर थी। इसे मापा नहीं गया, लेकिन मुझे लगता है कि यह 1% से कम है।
जकोब

जवाबों:


7

आम तौर पर, यह संभव नहीं है। इसका कारण यह है कि मोटर्स आमतौर पर बहुत तेजी से घूमती हैं, तेजी से उतार-चढ़ाव वाले चुंबकीय क्षेत्रों का निर्माण करती हैं। क्या गड़बड़ी पर्याप्त है यह इस बात पर निर्भर करता है कि मोटर्स कितने बड़े हैं।

उदाहरण के लिए, क्योंकि मैंने कुछ मोटर्स के पास मैग्नेटोमीटर के साथ एक IMU (जड़त्वीय मापन इकाई) लगाया, और राज्य के आकलन को प्रभावित करने वाले माप से बचने के लिए मैग्नेटोमीटर को बंद करने के लिए मजबूर किया गया।

व्यवहार में, आपकी समस्या के समाधान की सबसे अधिक संभावना है:

  • कम्पास / मैग्नेटोमीटर को मोटरों से दूर ले जाएँ
  • परिरक्षण सामग्री (मूल रूप से उच्च चुंबकीय पारगम्यता वाली सामग्री) का उपयोग करें। वे चुंबकीय क्षेत्र को अवरुद्ध नहीं करते हैं, लेकिन क्योंकि वे कम चुंबकीय प्रतिरोध का मार्ग प्रदान करते हैं, वे चुंबकीय क्षेत्र (उत्तर से दक्षिण तक की रेखाएं) को अपने आंतरिक मार्ग से गुजरने के लिए आकर्षित करते हैं, ताकि चुंबकीय क्षेत्र की तीव्रता अन्यत्र कम हो।

    चुंबकीय ढाल के लिए सबसे अच्छा आकार इस प्रकार परिरक्षित मात्रा के आसपास एक बंद कंटेनर है। इस प्रकार के परिरक्षण की प्रभावशीलता सामग्री की पारगम्यता पर निर्भर करती है, जो आम तौर पर बहुत कम चुंबकीय क्षेत्र की ताकत और उच्च क्षेत्र की ताकत जहां सामग्री संतृप्त हो जाती है, दोनों पर बंद हो जाती है। इसलिए कम अवशिष्ट क्षेत्रों को प्राप्त करने के लिए, चुंबकीय ढाल में अक्सर एक के अंदर एक कई बाड़े होते हैं, जिनमें से प्रत्येक क्रमिक रूप से इसके बिना क्षेत्र को कम कर देता है। - विकिपीडिया / चुंबकीय परिरक्षण

    आप इस तरह से परिरक्षण सामग्री में मोटर्स को लपेट सकते हैं, जैसे:

    • गिरोन
    • MagnetShield
    • PaperShield
    • चुंबकीय परिरक्षण पन्नी
    • Mag-Stop प्लेट्स
    • MetGlas
    • JointShield
    • फ़िनेट (kHz फ़्रीक्वेंसी फ़ील्ड के लिए)
    • CobalTex

    इन सामग्रियों की तुलना के लिए एक अच्छी साइट है LessEMF.com चुंबकीय क्षेत्र परिरक्षण


परिरक्षण के बिना चुंबकीय अशांति के लिए सही करना सैद्धांतिक रूप से संभव है। हमें इस बात से अवगत होने की आवश्यकता है कि दो संभावित स्रोत हैं - एक घूर्णन स्थायी चुंबक और / या कॉइल में करंट। यदि हमारे पास रोटर स्थिति की प्रतिक्रिया है, तो हम स्थायी चुंबक या कुंडल स्थिति के लिए सही कर सकते हैं। यदि आप कुछ प्रयोग करते हैं, तो वर्तमान और रोटर स्थिति को रिकॉर्ड करते हुए, आपको चुंबकीय क्षेत्र के एक मॉडल को फिट करने में सक्षम होना चाहिए। फिटिंग आवश्यक है क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र और चुंबक और कॉइल दोनों के आकार और आकार पर निर्भर करता है कि वास्तविक क्षेत्र की ताकत की गणना करना बहुत कठिन है।

व्यवहार में, ऐसा करना मुश्किल है - जब तक कि मोटर बहुत धीरे-धीरे चालू नहीं होती है और आपका सेंसर और मॉडल पर्याप्त रूप से सटीक है। सबसे पहले, यदि आवृत्ति अधिक है, तो यह सिंक्रनाइज़ेशन मुद्दों और संचार देरी के कारण समस्याएं पैदा कर सकता है। यदि आप मोटर प्रतिक्रिया (स्थिति और वर्तमान) से प्राप्त डेटा को सिंक्रनाइज़ नहीं कर सकते हैं और आपके मैग्नेटोमीटर से, तो आप अपनी अनिश्चितता को बढ़ाएंगे। भले ही आवृत्ति कम हो, आपको इसकी सटीकता का अच्छा नियंत्रण करने की आवश्यकता है:

  • मैग्नेटोमीटर
  • आदर्श
  • मॉडल के लिए इनपुट (स्थिति और वर्तमान)

यदि उपरोक्त में से कोई भी पर्याप्त सटीक नहीं है, तो अवशेष चुंबकीय क्षेत्र (पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र माना जाता है) बहुत गलत हो सकता है।

सामान्य तौर पर, सटीकता को कम किया जा सकता है:

  • आवृत्ति
  • residuemagneticfield=rawmeasurementmotormodel, अगर दाहिने हाथ की तरफ दो शब्द बड़े हैं, तो भी 1% सटीकता पर, अंतर लेने से बड़े बाएं हाथ की तरफ अनिश्चितता हो सकती है)
  • सेंसर संकल्प

मैं रोटेशन-डिपेंडेंट हस्तक्षेप को समय के साथ औसत करने की उम्मीद करूंगा, ताकि यह सिर्फ स्टेटर हस्तक्षेप और वायरिंग का हस्तक्षेप हो। क्या यह मामला नहीं है?
इयान

चौरसाई का सटीक रूप अपरिभाषित है। नमूना, जो प्रभावित करता है कि यह कैसे बाहर निकलता है, कार्यान्वयन-निर्भर है। उदाहरण के लिए, क्या यह कई नमूनों और औसत को एक मूल्य पर ले जाता है? क्या एक कम-पास फिल्टर (बहुत उच्च आवृत्ति शोर को हटाने के लिए) है? यदि आप वास्तव में चाहते थे, तो इसके आधार पर सही करना संभव हो सकता है, लेकिन यह बहुत तेजी से जटिल हो जाता है। वास्तव में, क्योंकि एक सेंसर ऐसा कर सकता है, मनाया गया गड़बड़ी वेग-निर्भर भी हो सकता है, इसलिए आपका मॉडल और भी जटिल है।
ronalchn
हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.