Làm thế nào các hiệu ứng động của dòng điện động cơ trên la bàn kỹ thuật số có thể được đặc trưng và bù lại?

La bàn kỹ thuật số (từ kế) yêu cầu hiệu chuẩn sắt cứng / mềm để chính xác. Điều này bù cho các nhiễu loạn từ gây ra bởi các vật kim loại gần đó - khung gầm của robot.

(hình ảnh từ http://diydrones.com )

Tuy nhiên, la bàn kỹ thuật số cũng dễ bị ảnh hưởng bởi điện trường gây ra bởi dòng điện tương đối cao được kéo bởi động cơ.

Để có được đọc la bàn chính xác, cách tốt nhất để đo (và bù cho) nhiễu gây ra do thay đổi mức dòng điện của động cơ là gì?

Nói chung, điều này là không thể. Điều này là do động cơ thường quay rất nhanh, tạo ra từ trường dao động nhanh. Việc xáo trộn có đủ hay không phụ thuộc vào độ lớn của động cơ.

Ví dụ, vì tôi đã gắn IMU (Đơn vị đo quán tính) bằng từ kế gần một số động cơ và buộc phải tắt từ kế để tránh phép đo ảnh hưởng đến ước tính trạng thái.

Trong thực tế, các giải pháp có khả năng giải quyết vấn đề của bạn là:

• di chuyển la bàn / từ kế ra khỏi động cơ

• sử dụng vật liệu che chắn (về cơ bản là vật liệu có tính thấm từ cao). Chúng không chặn từ trường, nhưng vì chúng cung cấp một đường sức kháng từ thấp, chúng tạo ra từ trường (các đường từ bắc xuống nam) để đi qua bên trong của chúng, do đó cường độ từ trường thấp hơn ở nơi khác.

  Do đó, hình dạng tốt nhất cho các lá chắn từ là một thùng chứa kín bao quanh khối lượng được che chắn. Hiệu quả của loại che chắn này phụ thuộc vào tính thấm của vật liệu, thường giảm ở cả cường độ từ trường rất thấp và ở cường độ trường cao nơi vật liệu trở nên bão hòa. Vì vậy, để đạt được các trường dư thấp, các lá chắn từ tính thường bao gồm một số vỏ bọc bên trong nhau, mỗi cái liên tiếp làm giảm trường bên trong nó. - Wikipedia / Che chắn từ tính

  Do đó, bạn có thể bọc các động cơ trong vật liệu che chắn, chẳng hạn như:

  • Giron
  • MagnetShield
  • Giấy
  • Lá chắn từ
  • Tấm dừng
  • MetGlas
  • Liên doanh
  • Finemet (đối với các trường tần số kHz)
  • CobalTex

  Một trang web tốt để so sánh các tài liệu này là Che chắn từ trường LessEMF.com

Về mặt lý thuyết có thể sửa chữa cho nhiễu từ mà không cần che chắn. Chúng ta cần lưu ý rằng có hai nguồn có thể - một nam châm vĩnh cửu quay và / hoặc dòng điện trong cuộn dây. Nếu chúng ta có phản hồi về vị trí cánh quạt, chúng ta có thể sửa cho vị trí nam châm vĩnh cửu hoặc cuộn dây. Nếu bạn thực hiện một số thí nghiệm, ghi lại vị trí hiện tại và rôto, bạn sẽ có thể phù hợp với một mô hình của từ trường. Sự phù hợp là cần thiết bởi vì cường độ từ trường thực tế rất khó tính toán vì hình dạng của từ trường phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của cả nam châm và cuộn dây.

Trong thực tế, rất khó để làm điều này - trừ khi động cơ quay rất chậm và cảm biến và mô hình của bạn đủ chính xác. Đầu tiên, nếu tần số cao, nó có thể gây ra sự cố do sự cố đồng bộ hóa và độ trễ truyền thông. Nếu bạn không thể đồng bộ hóa dữ liệu thu được từ phản hồi của động cơ (vị trí và dòng điện) và từ từ kế của bạn, bạn sẽ tăng độ không chắc chắn. Ngay cả khi tần số thấp, bạn cần kiểm soát tốt độ chính xác của:

• từ kế
• ngươi mâu
• các đầu vào cho mô hình (vị trí và hiện tại)

Nếu bất kỳ điều nào ở trên không đủ chính xác, từ trường dư (được coi là từ trường của trái đất) có thể rất không chính xác.

Nói chung, độ chính xác có thể được giảm bằng cách:

• tần số
• $residue magnetic field = raw measurement - motor model$, nếu hai thuật ngữ ở phía bên tay phải lớn, thậm chí với độ chính xác 1%, việc lấy chênh lệch có thể dẫn đến sự không chắc chắn của phía bên trái lớn)
• độ phân giải cảm biến