磁力计∞形校准

在移动电话和其他使​​用3轴电子罗盘的设备中，使用∞/ 8 / S形运动来校准磁力计，如这些视频所示。

为什么要执行此动作，其理论是什么，任何人都可以提供一些示例C代码来实现它吗？

您必须经历另一个包含更多信息的类似问题。

有关此特定问题的一些其他信息：该平台是使用AVR Studio 5的8位AtMega32。

到目前为止，我已经尝试过：我尝试将平均值除以制作形状的磁力计的矢量值的2。思考可能有助于计算偏移量。我认为形状的两个相同部分/侧面如何抵消地球的磁场并给出偏移值。我可能错了。但是特别是对于基于形状的校准，这是我目前所在的位置。我认为校准是通过这种方式进行的。这样做的目的是找出这样做的效果吗？

好的代码，通过它我可以计算出偏移量，然后再从原始3D矢量中简单地减去这些偏移量。我可能完全错了，没有任何解释。看完视频和球面上绘制的数据后，某种程度上加快了我的想法，我将这种想法用于方程式。B）

码：

的Read_accl();和Read_magnato(1);功能正在阅读的传感器数据。我希望代码可以自我解释。希望明智的ppl一定会以更好的方式使用它。：\

void InfinityShapedCallibration()
{
    unsigned char ProcessStarted = 0;
    unsigned long cnt = 0; 

    while (1)
    {

            Read_accl();

            // Keep reading Acc data
            // Detect Horizontal position
            // Detect Upside down position
            // Then detect the Horizontal position again.
            // Meanwhile an infinity shaped movement will be created.
            // Sum up all the data, divide by the count, divide by 2 .
            // !We've offsets.          

                if (ProcessStarted!=3)
                {
                //
                    //USART_Transmit_String("\r");
                    //rprintfFloat(4, g_structAccelerometerData.accx_RAW);
                    //USART_Transmit_String(",");
                    //rprintfFloat(4, g_structAccelerometerData.accy_RAW);
                    //USART_Transmit_String(",");
                    //rprintfFloat(4, g_structAccelerometerData.accz_RAW);

                }


            if (
             abs( g_structAccelerometerData.accx_RAW) < 100 
            && abs(g_structAccelerometerData.accy_RAW) < 100 
            && g_structAccelerometerData.accz_RAW < -350 
            && ProcessStarted != 2 && ProcessStarted != 3 && ProcessStarted != 1 )
            {
                ProcessStarted = 1; 
            }   

            if (ProcessStarted==1)
            { 

            Read_magnato(1);

                structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_X += g_structMegnetometerData.magx_RAW;
                structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_Y += g_structMegnetometerData.magy_RAW;
                structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_Z += g_structMegnetometerData.magz_RAW;

                cnt++;

            }               
                if ( g_structAccelerometerData.accz_RAW > 350 
                && ProcessStarted==1)
                {
                    ProcessStarted = 2; 
                }

                if ( g_structAccelerometerData.accz_RAW < -350 
                && ProcessStarted == 2 )
                {
                    ProcessStarted=3; 
                    structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_X /= cnt;
                    structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_X /= 2;

                    structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_Y /= cnt;
                    structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_Y /= 2;

                    structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_Z /= cnt;
                    structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_Z /= 2;  

                    UpdateOFFSETDATAinEEPROM();  

                    break;

                } 
    }   
} 

获得这些偏移量后，我按如下方式使用它们：

void main()
{
...

Read_magnato(1);
        g_structMegnetometerData.magx_RAW -= structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_X ;
        g_structMegnetometerData.magy_RAW -= structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_Y ;
        g_structMegnetometerData.magz_RAW -= structMagnetometerOffsetDataToEEPROM.Off_Z ;
...
}

如我所说。

8 / S形状的图案用于校准手机和其他设备中的磁力计。

背景

典型的手机时代磁力计沿三个正交轴测量磁场强度，例如：

$\textbf{m} = m_x\boldsymbol{\hat{\imath}} + m_y\boldsymbol{\hat{\jmath}} + m_z\boldsymbol{\hat{k}}$

借助给出的场的大小，

$\|\textbf{m}\| = \sqrt{m_x^2 +m_y^2 + m_z^2}$

每个轴的旋转角度为

$\theta_k = \cos^{-1} \frac{m_k}{ \| \textbf{m} \| }, \text{ where } k \in [x,y,z]$

校准

$m_x$$m_y$$m_z$

理想情况下，它看起来应该像这样：

但是，由于硬铁和软铁的作用以及其他变形，它最终看起来像是变形的球体：

这是因为传感器测得的磁场强度随方向变化。结果是，根据上述公式计算出的磁场方向与真实方向不同。

必须执行校准来调整三个轴读数中的每一个，以使幅度不变，而与方向无关-您可以将其视为变形的球体必须弯曲成一个完美的球体。该LSM303应用笔记有很多关于如何执行这一详细的说明。

那么图8模式又如何呢？

执行图8的图案可以“找出”上方变形球的一部分。根据获得的坐标，可以估计球体的变形，并获得校准系数。良好的模式是在最大范围的方向上进行跟踪，从而估计与真实恒定量值的最大偏差。

为了估计变形球体的形状，可以使用最小二乘椭圆拟合。LSM303应用笔记还提供了有关此信息。

一种简单的基本校准方法

根据应用笔记，如果您假设没有软铁变形，则变形的球体不会倾斜。因此，可以使用一种简单的基本校准方法：

• 找到每个轴的最大值和最小值，并获得1/2范围和零点

$r_k = \tfrac{1}{2} (\max(m_k) - \min(m_k))$

$z_k = \max(m_k) - r_k$

• 移动和缩放每个轴的测量

$m_k' = \frac{m_k - z_k}{r_k}$

• $m_k'$

这是基于此处找到的代码。

用最小二乘法求解

下面显示了使用最小二乘法求解的MATLAB代码。该代码假定一个变量mag，其中列为xyz值。

H = [mag(:,1), mag(:,2), mag(:,3), - mag(:,2).^2, - mag(:,3).^2, ones(size(mag(:,1)))];
w = mag(:,1).^2;
X = (H'*H)\H'*w;
offX = X(1)/2;
offY = X(2)/(2*X(4));
offZ = X(3)/(2*X(5));
temp = X(6) + offX^2 + X(4)*offY^2 + X(5)*offZ^2;
scaleX = sqrt(temp);
scaleY = sqrt(temp / X(4));
scaleZ= sqrt(temp / X(5));

要进行动态图形8校准，可以对每个新读数运行最小二乘例程，并在偏移和比例因子稳定后终止。

地球磁场

请注意，地球磁场通常不平行于表面，并且可能存在较大的向下分量。