はじめに

どうも，こんにちは．M2の船田です．

最近は就活でバタバタしていました．面接でよく聞かれる質問は就活の軸についてでした．

自分の中で何を大切にして今後活動しているかを明確にしておくためにも，この就活の軸は重要だなーと感じました．

磁気センサの軸

さて，磁気センサにも軸がありますが，これも重要だという話です．

よくセンサに書かれているこのマークが検出軸を表してます．

ただ，この表記と実際の検出軸が完全に一致していることはほとんどありません．理想はX, Y, Zの3軸がそれぞれ直交している状態です．しかし実際は製造上の過程で誤差が生じて，少しずつ軸がずれてX_r, Y_r, Z_rとなります．これが厄介です．定数のバイアスに加えて，軸が傾いていることによる誤差が測定データに含まれてしまいます．

理想の軸（黒）　実際の検出軸（赤）

データへの影響

実際にどのような影響があるかを以下に示しましょう．ある公称軸周りに一回転させながら磁気データを取得すると仮定したシミュレーションの結果です．3軸が直交している理想の軸の場合，左の図のように綺麗な円を描くはずです．しかし軸がずれている場合，右の図のように楕円になってしまいます．

理想の軸　　　　　　　　　　　　　　　ずれている軸

データ較正

そして，データの較正が大変なのです．理想の軸の場合，定数バイアスのみなので，綺麗な円を平行移動するだけで較正できます．しかし楕円の場合，軸の傾きを特定して楕円を綺麗な円に変形させる補正が必要です．このため，データを検出する3軸それぞれが公称軸X, Y, Zの3軸からどれだけの角度傾いているか，3×3=9個の未知数を特定しなければなりません．そして,電圧値から単位をテスラに変える倍率や定数バイアスなども特定しなければなりません．様々な方向にセンサの向きを変えて，測定して，連立方程式を解いて，未知数を明らかにするわけです．大変だ......

最後に

というわけで，就活もセンサも軸がずれていると苦労するということです．

あと一年ですが，今後も補正，頑張っていきます．

磁気センサの軸の話