Lewati ke konten utama

Prosedur Kalibrasi Sensor FGA Logger

catatan

Prosedur kalibrasi sensor hanya tersedia untuk firmware versi 1.02 atau lebih baru.

Mengapa Kita Perlu Mengkalibrasi Sensor Fluxgate?​

1. Offset (Kesalahan Medan Nol)​

Bahkan dalam medan magnet nol, fluxgate menghasilkan sinyal non-nol karena:

  • Remanens inti
  • Offset elektronik
  • Asimetri dalam kumparan penginderaan

Efek jika tidak dikalibrasi: Medan yang diukur bergeser, menghasilkan kesalahan heading atau medan yang konstan.

Kalibrasi memperbaiki: Mengurangi offset DC sehingga medan nol benar-benar terbaca nol.

info

Karena medan magnet nol yang sebenarnya sulit dicapai, dokumen ini mengusulkan metode kalibrasi yang lebih sederhana berdasarkan perbandingan pengukuran yang diambil dengan orientasi sumbu sensor yang berbeda.

Dalam kasus ideal, magnitudo medan magnet yang diukur harus identik terlepas dari orientasi sumbu yang digunakan. Setiap perbedaan yang diamati digunakan untuk memperkirakan dan mengoreksi kesalahan offset sensor.

Kesalahan offset dapat diperbaiki menggunakan parameter:

S1_X_OFFSET
S1_Y_OFFSET
S1_Z_OFFSET

2. Kesalahan Faktor Skala (Ketidakcocokan Gain)​

Setiap sumbu (X, Y, Z) memiliki sensitivitas yang sedikit berbeda karena:

  • Toleransi manufaktur
  • Variasi permeabilitas inti
  • Perbedaan gain analog

Efek jika tidak dikalibrasi: Magnitudo medan terdistorsi dan heading menjadi elips bukan melingkar saat memutar sensor.

Kalibrasi memperbaiki: Menormalkan gain sehingga semua sumbu merespons secara setara terhadap medan yang sama.

Kesalahan gain dapat diperbaiki menggunakan parameter:

S1_X_GAIN
S1_Y_GAIN
S1_Z_GAIN
catatan

Meskipun kalibrasi offset dapat dilakukan menggunakan metode yang dijelaskan di sini, kalibrasi gain yang tepat memerlukan peralatan profesional dan tidak dibahas dalam dokumen ini.

FGA Logger menyediakan kemampuan untuk mengkompensasi offset dan gain sensor menggunakan rumus:

S1_X = (X_VAL - S1_X_OFFSET) * S1_X_GAIN

Cara Menerapkan Parameter Kalibrasi ke FGA Logger​

  1. Pastikan kartu SD diformat sebagai FAT32

  2. Pastikan ada file config.txt di kartu SD dengan parameter kalibrasi

Contoh parameter kalibrasi dengan nilai default / ideal:

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. Tahan tombol multifungsi dan nyalakan perangkat

LED akan menunjukkan bahwa konfigurasi kartu SD telah dimuat dengan menyala/mati secara berurutan.

  1. Konsol serial akan mengeluarkan informasi dengan nilai parameter yang dibaca dari kartu SD — ini mengonfirmasi bahwa prosedur berhasil.

Contoh output konsol:

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

Parameter kalibrasi disimpan secara permanen di dalam perangkat FGA Logger.

Cara Mengkalibrasi Sensor​

  1. Sebelum memulai kalibrasi, pastikan parameter kalibrasi pada FGA Logger diatur ke nilai default (ikuti prosedur di atas)

  2. Gunakan prosedur berikut untuk mendapatkan parameter kalibrasi sensor untuk setiap sumbu

Kalibrasi Sumbu X​

Tempatkan sensor magnetometer fluxgate dalam medan magnet.

Sejajarkan sensor sehingga mendapat respons kuat pada sumbu X dan baca nilai Xp.

Contoh 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

Nilai rata-rata: Xp = 27553

Sekarang putar sensor 180° sehingga sumbu X terbalik, dan baca Xn.

Contoh 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

Nilai rata-rata: Xn = -27296

Hitung Offset​

Gunakan rumus:

X_offset = (Xp + Xn) / 2

Contoh:

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

Terapkan Offset​

Atur parameter kalibrasi dalam konfigurasi kartu SD:

S1_X_OFFSET=128.5

Ulangi untuk Sumbu Lain​

Ulangi prosedur yang sama untuk:

  • Sumbu Y
  • Sumbu Z

Untuk sensor:

  • S1 (Input 1)
  • S2 (Input 2) — jika sensor kedua terhubung

Terapkan Kalibrasi​

Setelah menghitung semua offset:

  1. Perbarui file config.txt di kartu SD
  2. Masukkan kartu SD ke dalam logger
  3. Nyalakan perangkat sambil menahan tombol multifungsi

FGA Logger akan memuat dan menyimpan parameter kalibrasi.

Kalibrasi Selesai​

Offset sensor Anda sekarang telah dikompensasi dan logger akan menghasilkan pengukuran medan magnet yang telah dikoreksi.