Lumaktaw patungo sa pangunahing content

Pamamaraan ng Calibration ng FGA Logger Sensor

note

Ang pamamaraan ng calibration ng sensor ay available lamang para sa firmware version 1.02 o mas bago.

Bakit Kailangan Nating I-calibrate ang mga Fluxgate Sensor?​

1. Offset (Zero-Field Error)​

Kahit sa zero magnetic field, ang fluxgate ay naglalabas ng non-zero signal dahil sa:

  • Core remanence
  • Electronics offset
  • Mga asimetriya sa mga sensing coil

Epekto kung hindi na-calibrate: Ang nasukat na field ay nailipat, na nagdudulot ng pare-parehong error sa heading o field.

Inaaayos ng calibration: Ang pagbabawas ng DC offset para ang zero field ay tunay na mabasa ng zero.

info

Dahil mahirap makamit ang tunay na zero magnetic field, ang dokumentong ito ay nagmumungkahi ng mas simpleng paraan ng calibration batay sa paghahambing ng mga pagsukat na ginawa sa iba't ibang oryentasyon ng sensor axis.

Sa ideal na kaso, ang sinukat na magnitude ng magnetic field ay dapat na magkapareho anuman ang oryentasyon ng axis na ginamit. Ang anumang mga pagkakaibang naobserbahan ay ginagamit para tantiyahin at itama ang mga error sa offset ng sensor.

Ang offset error ay maaaring ayusin gamit ang mga parameter:

S1_X_OFFSET
S1_Y_OFFSET
S1_Z_OFFSET

2. Mga Error sa Scale Factor (Gain Mismatch)​

Ang bawat axis (X, Y, Z) ay may bahagyang kaibang sensitivity dahil sa:

  • Mga toleransya sa pagmamanupaktura
  • Pagbabago ng core permeability
  • Mga pagkakaiba sa analog gain

Epekto kung hindi na-calibrate: Ang magnitude ng field ay nadadistorso at ang mga heading ay nagiging elliptical sa halip na circular kapag pinaikot ang sensor.

Inaaayos ng calibration: Ang pag-normalize ng mga gain para lahat ng axis ay tumugon nang pantay sa parehong field.

Ang gain error ay maaaring ayusin gamit ang mga parameter:

S1_X_GAIN
S1_Y_GAIN
S1_Z_GAIN
note

Habang ang offset calibration ay maaaring isagawa gamit ang paraan na inilarawan dito, ang wastong gain calibration ay nangangailangan ng propesyonal na kagamitan at hindi tinatalakay sa dokumentong ito.

Ang FGA Logger ay nagbibigay ng kakayahang i-compensate ang parehong sensor offset at gain gamit ang formula:

S1_X = (X_VAL - S1_X_OFFSET) * S1_X_GAIN

Paano Mag-apply ng Calibration Parameter sa FGA Logger​

  1. Tiyakin na ang SD card ay naka-format bilang FAT32

  2. Tiyakin na mayroon config.txt file sa SD card na may mga calibration parameter

Halimbawa ng mga calibration parameter na may default / ideal na mga halaga:

S1_X_OFFSET=10000
S1_X_GAIN=1.0
S1_Y_OFFSET=-10000
S1_Y_GAIN=1.0
S1_Z_OFFSET=0
S1_Z_GAIN=0.5

S2_X_OFFSET=40
S2_X_GAIN=1.4
S2_Y_OFFSET=50
S2_Y_GAIN=1.5
S2_Z_OFFSET=60
S2_Z_GAIN=1.6
  1. Hawakan ang multifunction button at i-power on ang device

Ang mga LED ay magpapahiwatig na ang konfigurasyong SD card ay na-load sa pamamagitan ng pag-ilaw/pag-apaw sa sunud-sunod.

  1. Ang serial console ay maglalabas ng impormasyon na may mga halaga ng parameter na nabasa mula sa SD card — nagpapatunay ito na matagumpay ang pamamaraan.

Halimbawa ng console output:

Config: reading from SD card
config.txt found.

Input 1: Offset(x,y,z): 0, 0, 0
Gain(x,y,z): 1.00000000, 1.00000000, 1.00000000

Input 2: Offset(x,y,z): 0, 0, 0
Gain(x,y,z): 1.00000000, 1.00000000, 1.00000000

Timestamp_ms,B1x_nT,B1y_nT,B1z_nT,B1v_nT,B2x_nT,B2y_nT,B2z_nT,B2v_nT,Lat_deg,Lon_deg,Alt_m,SIV,Fix,HDOP_m
9648,64555.26,-23249.89,2992.34,68679.64,109.97,-1852.41,2666.81,3248.91,0.0000000,0.0000000,0.000,0,0,0.00

Ang mga calibration parameter ay nakaimbak nang permanente sa loob ng FGA Logger device.

Paano I-calibrate ang mga Sensor​

  1. Bago magsimula ng calibration, tiyakin na ang mga calibration parameter sa FGA Logger ay nakatakda sa mga default na halaga (sundin ang pamamaraan sa itaas)

  2. Gamitin ang sumusunod na pamamaraan para makuha ang mga calibration parameter ng sensor para sa bawat axis

Calibration ng X Axis​

Ilagay ang fluxgate magnetometer sensor sa magnetic field.

I-align ang sensor para makakuha ng matalakas na tugon sa X axis at basahin ang halaga Xp.

Halimbawa ng data:

29905,27553.65,1053.99,22170.34,35381.33
30005,27547.41,1055.65,22166.55,35374.14
30105,27547.66,1054.99,22169.61,35376.23
30205,27540.91,1050.56,22167.12,35369.29
30305,27549.23,1053.85,22167.19,35375.91

Average na halaga: Xp = 27553

Ngayon iikot ang sensor ng 180° para mabaligtad ang X axis, at basahin ang Xn.

Halimbawa ng data:

66605,-27296.96,516.04,21844.24,34965.14
66705,-27295.70,510.82,21839.32,34961.01
66805,-27298.24,493.04,21844.23,34965.80
66905,-27307.43,488.12,21846.38,34974.25
67005,-27300.68,485.41,21843.88,34967.39

Average na halaga: Xn = -27296

Kalkulahin ang Offset​

Gamitin ang formula:

X_offset = (Xp + Xn) / 2

Halimbawa:

X_offset = (27553 + (-27296)) / 2
X_offset = 257 / 2
X_offset = 128.5

I-apply ang Offset​

Itakda ang calibration parameter sa SD card configuration:

S1_X_OFFSET=128.5

Ulitin para sa Ibang Axis​

Ulitin ang parehong pamamaraan para sa:

  • Y axis
  • Z axis

Para sa sensor:

  • S1 (Input 1)
  • S2 (Input 2) — kung nakakonekta ang pangalawang sensor

I-apply ang Calibration​

Pagkatapos kalkulahin ang lahat ng offset:

  1. I-update ang file config.txt sa SD card
  2. Ilagay ang SD card sa logger
  3. I-power ON ang device habang hinahawakan ang multifunction button

Ilo-load at itatabi ng FGA Logger ang mga calibration parameter.

Calibration Tapos Na​

Ang iyong mga sensor offset ay nakompensahan na at ang logger ay maglalabas ng mga corrected na pagsukat ng magnetic field.