Brújula digital: ¿Se puede calibrar/proteger para evitar el funcionamiento normal en presencia de materiales ferromagnéticos?

Actualmente estoy trabajando en un proyecto de pasatiempo, para el cual necesitaría una brújula confiable que debería funcionar en la mayor variedad de entornos posible (es decir: en un campo, en un automóvil, en un tren, posiblemente incluso en un avión)

Elegí la brújula con compensación de inclinación LSM303DLMTR (hoja de datos aquí )

Fue fácil configurarlo con una placa Arduino y luego hacer una calibración (usando un conjunto predefinido de pasos, usando una biblioteca . El Arduino imprime periódicamente un encabezado, pero ahora surge el problema de que si hay incluso un pequeño campo magnético alrededor , hará que la lectura del encabezado sea inútil.

Incluso en mi habitación, que no debería tener campos magnéticos fuertes, la brújula solo imprimía basura. Esto es frustrante, ya que a una brújula normal no le molestan tanto los campos cercanos o los materiales ferromagnéticos.

Por lo tanto, tengo dos preguntas:

¿Es posible proteger la brújula de manera efectiva contra interferencias menores (soy consciente de que un campo magnético local fuerte siempre arruinará la funcionalidad de la brújula) y contra materiales ferromagnéticos cercanos? (Idealmente, me gustaría poder usar la brújula en un tren, que crea campos magnéticos a través de las líneas eléctricas).

Relacionado con esto: ¿Se pueden evitar perturbaciones menores usando una calibración "inteligente" y es necesario repetir esto cada vez que un campo fuerte perturba la brújula?

En cuanto a las líneas de tren, la potencia de tracción suele ser corriente alterna a una frecuencia de 16 Hz, por lo que las líneas eléctricas que alimentan el tren no deberían producir un campo magnético de corriente continua. Si "promedia" la lectura del campo magnético durante aproximadamente un segundo, puede obtener lecturas más sensatas.
Sin embargo, algunas líneas de tren son de 600 V CC, por lo que depende de dónde se encuentre. En cualquier caso, no puede confiar en que los rieles estén desmagnetizados; lo que conduce a una mayor dificultad. La corrección de la brújula magnética es famosamente difícil incluso en un barco de madera. Una cosa que puede hacer es investigar la respuesta de la brújula a los campos de CA (50/60 Hz): si su frecuencia de muestreo se alias con cualquiera de ellos, es posible que vea un campo falso que se desplaza lentamente, y esto se puede suprimir filtrando (y/o cambiando el frecuencia de muestreo para facilitar el filtrado).
Su pregunta de título "Brújula digital: ¿es posible protegerla de manera efectiva?" sugiere que está preguntando sobre la protección de campos transitorios, pero no podría proteger los transitorios sin proteger también el campo magnético estático. Más adelante en el cuerpo, menciona calibraciones "inteligentes", que tengo la sensación de que es más de lo que está preguntando. Tal vez debería cambiar el título de su pregunta para reflejar eso.

Respuestas (1)

Si no quieres proteger una brújula, entonces no te mostrará el norte en absoluto. Lo que podría querer hacer es hacer un filtrado de paso bajo para eliminar el ruido. Por ejemplo, promedie la lectura en n muestras, luego el ruido aleatorio del entorno se cancela en su mayoría. El mismo efecto que la amortiguación por fricción en la brújula de la vieja escuela, la brújula electrónica no tiene ninguno, así que agréguelo en el código.

Además, no olvide que la brújula nunca apunta al norte verdadero o incluso al norte magnético.

En aeronáutica se utilizan 3 parámetros de corrección:

  1. Corrección para el marco del avión, estos son valores de calibración obtenidos al girar el avión y comparar las lecturas de la brújula con el norte magnético. Este parámetro se suma a la lectura.

  2. Corrección de anomalías magnéticas locales, debido a la distribución desigual de metales en la corteza terrestre. La lectura de la brújula rara vez apunta directamente al norte magnético. Hay mapas para esto donde se toma un parámetro de corrección y se agrega a la lectura.

  3. Corrección por coordenadas geográficas, el polo norte magnético no está en el polo norte, dependiendo de sus coordenadas se debe agregar un parámetro de corrección, por ejemplo, si estuviera volando justo entre el norte magnético y el norte geográfico, el parámetro de corrección sería de 180 grados. El parámetro es menos drástico cuanto más lejos estés de los polos.

La suma de estos 3 parámetros y la lectura de la brújula es el norte geográfico. Entonces puedes ver que responder "¿dónde está el norte?" con una brújula puede ser bastante difícil si desea un alto grado de precisión. Si no quieres contar con todo esto, confórmate con "el norte está en esa dirección genérica"

Entonces, si entiendo esto correctamente, ¿no hay forma de evitar que la brújula muestre un rumbo incorrecto cuando hay materiales ferromagnéticos cerca? Entiendo que nunca apunta al norte verdadero, pero esa no es mi principal preocupación. Mi principal preocupación es que podría imprimir un rumbo hacia el este, mientras que apunta hacia el oeste, por ejemplo.