2020年8月4日火曜日

ジャイロセンサのノイズ

 MEMSジャイロで遊び中。
 やたらデカい&不定期なノイズが入る、と思ったら、マイコンの電磁放射が原因らしい。マイコンとセンサを離したらほとんど消えた。ノイズなしだと結構安定してるけど、それでもまぁ単体で姿勢決定できるほどのモノではない。30秒くらいなら十分な精度ではあるが、5分くらいのオーダーだとかなり厳しい。静止状態であれば、4個のセンサの平均で3分間の積分が2度とか。用途によっては問題なさそうではあるが。ドリフトの変動が問題なので、静止状態の平均でドリフトを決定してから時間が経つと加速度的に誤差が増えていく。
 マイコンとセンサの間にアルミテープを入れたら、だいぶ改善。とはいえ、空間的に開けるよりは誤差が大きいので、グラフでは見えない程度のノイズが入っているんだろう。銅板でシールド作ったりすれば多少は改善するかな。銅テープでGND取りつつ空間的にも距離を開ける、あたりが落としどころか。
 現状、9軸センサのジャイロだけを使っているので、加速度+地磁気で長期的な姿勢決定を行い、角速度は姿勢変化の検出だけに使う、みたいにすれば、原理的には誤差の蓄積は無くなる。が、地磁気センサってあんまりいいイメージないんだよなぁ。

 そーいえば、と思って昔読んだInt-Ballの資料読み直し。6軸センサを6個搭載しているらしい。基板が3面についているので、1面毎にセンサ2個を向きを変えて、6個で電磁ノイズを打ち消すような配置になってるのかな、とか想像してみたり。そういうふうに見れば、3面の基板に2個ずつセンサが乗っているようにも見える。
 MEMSセンサはダイ平面に垂直な軸は特性が悪いとか、そういう傾向があるらしいので、向きを変えて6個乗せるってのは理にかなってそう。
 // ところで、新しいInt-Ballってどーなってるんだ? 全然話聞かないけど。

 今作ってるやつ、というか、ジャイロで姿勢決定がうまく動けば作りたいやつ、たぶんスマフォアプリでやればサクッと作れちゃうんだろうなー、とか思ったり。まぁ、スマートフォン持ってないし、わざわざ買い足すような代物でもないので、もう少しマイコンで苦労してみる予定。
 センサのノイズの評価方法考えてマイコンとの距離によるノイズ量の比較とかやってみると面白いかも。こうやってどんどん横道に逸れて本題を見失うのがいつもの常。。。

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