КОРИГУВАННЯ ПОХИБОК ОСЬОВОГО ЗМІЩЕННЯ ЦИФРОВОГО МАГНІТОМЕТРА ЗАСОБАМИ LABVIEW

Анотація

За використання триосьового MEMS (мікроелектромеханічої системи) цифрового магнітометра в робочому електромагнітному оточенні постає необхідність калібрування даного приладу. У нашій роботі використовується модуль GY-273 на мікросхемі QMC5883L. Для цього можна використати декілька програм, що дозволяють розрахувати поправочні коефіцієнти, що враховують два основні види завад – hard-iron і soft-iron distortions. Найбільш поширений спосіб калібрування магнітометра ellipsoid fitting – обертання датчика в усіх напрямках для отримання належної кількості даних, які вкладаються на поверхню сфероїда. Поправочні коефіцієнти дозволяють перетворити сфероїд на правильну сферу із центром у початку координат. Але використання даних методів калібрування, наприклад за допомогою програми “Magneto”, не завжди дає бажаний результат. Похибка вимірювання може залишитися досить суттєвою і потребує додаткового корегування. Під час проведення калібрувальних вимірювань в умовах зовнішніх магнітних впливів трапляються ситуації, коли у просторі вимірювальних даних координатні осі не є взаємно перпендикулярними й не мають загальної точки перетинання.Виміряні значення компонентів, що надходять із датчика, є окремими векторами, які мають власні відхилення від осей, як щодо початку координат, так і щодо кутів нахилу. У роботі запропоновані залежності для розрахунку корегувальних матриць, що враховують особливості розташування вимірювальних осей у просторі. На відміну від наявних методів корекції, ураховуються зсуви центрів відрізків кожної з осей за кожною координатою, тобто матриця зсуву має розмірність 3 × 3. Це дозволяє впливати на похибку вимірювання. Також розроблено комплекс віртуальних приладів для візуалізації процесу калібрування, отримання корегувальних матриць на основі отриманих аналітичних залежностей і обробку даних магнітометра в реальному часі за запропонованим алгоритмом. Розроблений комплекс може бути використаний в навчальному процесі для лабораторного практикуму для калібрування триосьових сенсорів і візуалізації тривимірного вимірювального простору.