【传感器大派送】地磁传感器与加速度计基础篇

瓶子1

在这次申请活动中有幸获得了ROHM地磁和加速度传感器。根据要求发帖两篇，基础篇测试传感器性能，应用篇将介绍一个地磁传感器与加速度计联合应用案例。
首先是，，开箱照

不得不说，这个小盒子的做工还是很不错，体现了罗姆的专业水准。

在评估板上，由于未知的原因，I2C的上拉电阻并没有焊。加上竖向排针难以保证板子稳定固定，所以对板子进行了一点小的调整。
焊上了上拉电阻并重新焊了排针。

取STM32最小系统一块，焊在洞洞板上，将器件挂上模拟I2C总线，接上3.3v供电。

测试所需的硬件就基本完成了。

对于I2C总线的事情就不细说了。首先需要获取器件的I2C地址。厂家们为了防止多个I2C器件撞地址，一般来说梅传感器都不止一个地址(通常是2个)，可用硬件方式选则一个地址。也就是说传感器的地址不仅由厂家决定，还与硬件电路有关。比如说这里的KX224，就和手册给的地址不一样(也可能是我看手册不够仔细没找到)。
在这里给出了，在评估板上，KX224地址是0x3c，BM1422地址是0x1c。

接下来，我们看看手册里有什么有意思的东西。首先是地磁传感器MB1422


我们可以看到这四个寄存器，也就是说，在传感器内除了三轴磁传感器之外还包含了一个温度传感器。可用实现温度漂移和温度引起的增益变化修正。当然，由于没有给出相关的校准参数，这样的修正需要做大量的实验，而且每个传感器都不相同。
在手册第六页中有一行小字：
(Note1) Measurable Range: Overall measurable range within which preset operating range can be fit by adjusting appropriate offsets.
也就是说，XYZ三轴的偏移修正不会带来量程的改变，说明这个偏移修正是通过在AD转换之前的模拟方式实现的(而不是一个简单的加法器)。这一点就非常好。
可以注意到，手册中给出的典型直流偏移量是300uT(可能是产品抽样的3σ值)也就是3高斯，而地磁强度大约是0.5高斯。也就是说，和大多数的地磁传感器一样，在做电子罗盘应用时，不校准是没法使用的。
手册给出的线性度，典型值是约1%(@+-200uT)。在罗盘应用中，由于地磁较弱，这个相对误差会更大一些。
另外，很有意思的是这几个寄存器。虽然有这几个只读寄存器，在测试中发现，这几个寄存器的值是静态的。也就是说可能是一些校准参数。However，手册没有给任何的解释。也不知道这个fineoutput，fine在哪里。还有一点必须要吐槽的是，，手册非常不人性化，，配置个寄存器需要不停地前后翻……

编写一点小程序，使能传感器，发送测量触发指令，就可以读到测量结果了。

用几本书把传感器和桌子隔开(一般桌板内都有铁钉)，在线仿真观察测量值。在xy轴平面内旋转传感器，测得X，Y轴的极差分别是1108 和1115。偏移量分布是-454和-427(原始读数)。XY轴的极值方向和指南针一致。可以说XY两的一致性是非常高了。

接下来看看KX224。相比之下KX224的手册写的就好很一些。看上去中规中矩的。
对0x18寄存器发送0xc0，使能后就可以读到加速度数据了。对于8g 16g 32g的量程，大部分应用是用不上的，可能还是常见的2g 4g 量程的加速度传感器比较实用。
同样的，在线仿真观察变量，主要看各轴的一致性和偏移量。
在8g量程下，原始读数每一位大约是g/4096。
测得
X极差 2.080g 偏移 0.015g
Y极差 2.083g 偏移 0.062g
Z极差 2.012g 偏移 0.024g
看数似乎不是很大，但是Y轴的偏移引起的水平误约为3.5°，也是不小了。在很多应用中，并不会对加速度传感器进行校准。如果要用于测量的话，这个漂移量也是挺闹心的。好在这样的传感器主要用途并不是测量。常见的翻转检测、计步器等方面用起来完全没问题。
这款加速度传感器带有一定的数据处理能力，主要包括了数字滤波器、队列、自由落体检测、单双击检测、翻转检测等功能。并能够通过配置相关中断，在事件发生时呼叫主机。

总的来说，以上两款传感器与别的集成三轴罗盘和加速度计没有质的飞跃。
KX224主要特点在于其大量程，冲击检测能力。
MB1422的测量线性度和各轴的一致性还是比较不错的。

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stary666

不错

stary666

看看

乖乖妮

加油～～写的不错哟～～

微风→寒

666