Sinus/Cosinus-Kurve des analogen Kompasssensors

Juni 5th, 2007 by Felix Hardmood Beck

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Also, … Der analoge Kompasssensor (PW6100A-2) liefert 2 Ausgangssignale: Sinus (im oberen Bild Kurve 2 = blau) und Cosinus (im oberen Bild Kurve 1 = grün). Diese entsprechen den orthogonalen Komponenten des Richtungs-Vektors innerhalb eines Quadranten. Sprich die Richtung wird aufgeteilt in Sinus- und Cosinusanteile:


Bildquelle: Wikipedia

V1 (Kurve 1) = V (max) x cos α
V2 (Kurve 2) = V (max) x sin α

In zwei Richtungen weisen Sinus und Cosinus den gleichen Wert auf: bei 45° (NO) und bei 225° (SW). Diese Spannungen legen die obere V(ok) und die untere V(uk) Kreuzungsspannung fest. Die dazwischen liegende Spannung wird als Nullpunkt definiert und gibt die Mittelspannung V(m) an. Die Ausgangsspannung variiert im
Bereich zwischen 1,8V und 3,2V – die Mittelspannung leigt bei ca. 2,5 V (ist unrelevant!) und beträgt zwischen den Kreuzzungslinien (sind nicht eingezeichnet–liegen aber jeweils auf den Schnittpunkten von Kurve 1 und Kurve 2) +-0,4V. Soweit so gut (übrigens habe ich das ganze auch erst nach dem dreiundzwanzigsten Durchlesen des Datenblattes verstanden …). Jetzt kommt’s: Für die Auswertung der Durchgangsspannungen betrachtet man die Teile zwischen den Kreuzspannungen als LINEAR. Aha.

Die Spannung ausserhalb der Kreuzspannung bestimmt nur den Quadranten:
Sinus V(ok) => 45° - 135° (NO-SO)
Cosinus V(uk) => 135° - 225° (SO-SW)
Sinus V(uk) => 225° - 315° (SW-NW)
Cosinus V(ok) => 315° - 45° (NW-NO)

Der andere Teil der Spannung liegt im relativ linearen Bereich mit einem Spannungshub von
800mV pro 90° Winkel ≙ 5,5mW pro 1°Winkel (!???)

Eine 8-Bit Auswertung dieser Spannung ergibt bei 255 Schritten
3mV pro Messung ≙ 0,35° pro Messschritt (!???)

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