Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 3-Achsen-Magnetometer


von Enni (Gast)


Lesenswert?

Hallo,
ich stelle mir gerade die Frage was genau ein 3-Achsen-Magnetometer 
genau macht.
Klar es kann beispielsweise bestimmen wo Norden ist.
Aber warum dann "3-Achsen"?
Und was unterscheidet dann das 3-Achsen-Magnetometer vom normalen 
Kompass?
Wenn ein 3-Achsen-Magnetometer tatsächlich die genaue Lage bestimmt 
warum setzt man dann GPS ein?

Würde mich über eure Hilfe/Erklärung freuen

von Enni (Gast)


Lesenswert?

Und ja ich habe schon gegooglet aber nicht die Beschreibung gefunden was 
dieser Sensor jetzt genau macht.

von Stefan W. (swessels)


Lesenswert?

Ein 3-Achsen-Magnetometer misst die magenetische Feldstäke bezogen auf 
x,y und z - Achse des Bauteils.
Damit kannst Du die Lage des Bauteils bezogen auf die magnetischen 
Feldlinien ermitteln. GPS ermittelt die geographische Position auf der 
Erde. Das kann ein Magnetometer nicht.

Gruß,
Stefan

von Enni (Gast)


Lesenswert?

Danke für die Antwort.
D.h. wenn ich nur in einem Raum befinde (ca. 100m²)
kann ich mit dem 3-Achsen-Magnetometer meine genaue Lage in diesem 
ermitteln?

von denken (Gast)


Lesenswert?

Wie laufen die Feldlinien und Feldstärken im Raum?
Ist das bekannt, kannst du den Ort bestimmen, oder meinst du die Lage?

von Enni (Gast)


Lesenswert?

Ich meine die Lage.
Wenn man jetzt beispielsweise die Temperatur in einem Raum messen will 
und zusätzlich den Standort des Messpunkts bestimmen will.

von Der Andere (Gast)


Lesenswert?

Ihr solltest mal genau definieren was ihr unter Lage und Position 
versteht. Wenn ich das durchlese beschleicht mich der Verdacht, dass 
beide Begriffe vermischt, bzw. unterschiedlich verstanden werden.

von Enni (Gast)


Lesenswert?

Stimmt :D Ist etwas verwirrend.

Ich habe ein Fahrzeug (Modellauto).
Dieses befindet sich anfangs auf Position x=0 y=0.
Jetzt fährt es 1Meter vor und befindet sich auf Position x=0 y=1
Kann ich diese Werte mit einem 3-Achsen-Magnetometer ermitteln?
(Das ich auf meinem µC diese Werte errechnen kann)

von Georg G. (df2au)


Lesenswert?

Enni schrieb:
> Kann ich diese Werte mit einem 3-Achsen-Magnetometer ermitteln?

Nein.

Du könntest aber feststellen, ob dein Auto auf der Seite liegt.

von ●DesIntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


Lesenswert?

da treten doch bestimmt viel zu viele Störfelder auf.
jeder E-Motor "feuert" da ziemliche Magnetfelder raus.

wenn man da das Erdmagnetfeld als Messgrösse zur Positionsbestimmung 
"anpeilt" sieht eine Fahrt mit dem Modellauto bestimmt lustig aus.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


Lesenswert?

Hi, Enni,

> ich stelle mir gerade die Frage was genau ein 3-Achsen-Magnetometer
> genau macht.
> Klar es kann beispielsweise bestimmen wo Norden ist.
Nee, allein leider nicht.

Das kann ein Kompass mit Nadel, die gehindert wird, sich gegen den 
Himmel zu drehen.
"Inklination" ist das Suchwort.

Deshalb hat / hatte der HMC5843 drei zusätzliche Sensoren für die 
Schwerkraft eingebaut und wohl einen ARM, um die gemessene Richtung der 
magnetischen Feldlinie auf die Horizontale umzurechnen.

Der Support hatte aber nicht die Ohren, die ich als Entwickler gebraucht 
hätte.

Ciao
Wolfgang Horn

von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Enni schrieb:
> Danke für die Antwort.
> D.h. wenn ich nur in einem Raum befinde (ca. 100m²)
> kann ich mit dem 3-Achsen-Magnetometer meine genaue Lage in diesem
> ermitteln?

Nein, natürlich nicht, nicht mit dem Erdmagnetfeld.

Eine Kompassnadel zeigt Norden nur in 2-dimensionen auf der Ebene.
Die Inklination https://de.wikipedia.org/wiki/Inklination_(Magnetismus) 
wird nicht angezeigt.

Wenn die dritte Raumkomponente fehlt, lässt sich damit nicht die exakte 
Stärke des Magnetfeldes messen. Dafür braucht man alle 3 Achsen.

Und wenn die Magnetquelle nicht das Erdmagnetfeld ist, sind die 
Feldlinien eh stark 3-dimensional verbogen.

Mit Position im Raum hat das aber nichts zu tun. Obwohl, mit einem 
künstlichen Magnetfeld im Raum könnte man versuchen, an jeder 
Raumposition ein anderes 3-dimensionales Feld zu bekommen , und wenn der 
3-di-Kompass dann immer senkrecht zur Erdschwere steht, auch die 
Position im Raum zu ermitteln. Aber wie will man so ein Magnetfeld 
ausformen ?

: Bearbeitet durch User
von Enni (Gast)


Lesenswert?

Ok danke für die vielen Hilfreichen Antworten.
Hat jemand ne Idee mit welchem Sensor ich das hier umsetzen kann?(Nicht 
GPS):

Enni schrieb:
> Ich habe ein Fahrzeug (Modellauto).
> Dieses befindet sich anfangs auf Position x=0 y=0.
> Jetzt fährt es 1Meter vor und befindet sich auf Position x=0 y=1
> Kann ich diese Werte mit einem 3-Achsen-Magnetometer ermitteln?
> (Das ich auf meinem µC diese Werte errechnen kann)

von Pandur S. (jetztnicht)


Lesenswert?

Mit Schall. Dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit ist fuer diese Groesse 
passend. Dann benoetigt man noch 2-3 Quellen, und nicht zuviele 
Reflexionen

von noreply@noreply.com (Gast)


Lesenswert?

Oder D. schrieb:
> Mit Schall. Dessen Ausbreitungsgeschwindigkeit ist fuer diese Groesse
> passend. Dann benoetigt man noch 2-3 Quellen, und nicht zuviele
> Reflexionen

Quasi sein eigenes LPS (local positioning system). ;-) Die Idee ist gut. 
Eine Zeitinformation über Ultraschall übertragen.

von Noch einer (Gast)


Lesenswert?

Ein schönes Beispiel sind die Astronomie-Apps.

Du richtest dein Smartphone auf einen Stern aus, drehst und kippst es in 
allen drei Achsen. Nicht nur wenn du dich drehst, auch wenn du das 
Telefon kippst, wandert der Bildschirminhalt.

Wenn du dich ein paar Meter seitwärts bewegst, passiert gar nichts.

von Bussard (Gast)


Lesenswert?

Zum Experimentieren mit

- 3 Magnet-Achsen
- 3 Beschleunigungs-Achsen
- 1 Luftdruckmesser

eignet sich u.A. dieses Sensor-Board:
"10 DOF 9axis Indicator Module L3G4200D ADXL345 HMC5883L BMP085 Arduino"
http://www.banggood.com/10DOF-9-axis-Indicator-Module-L3G4200D-ADXL345-HMC5883L-BMP085-Arduino-p-80213.html

Sowas und empfindlichere Sensoren werden z.B. bei Multikoptern in der 
Flugsteuerung eingesetzt, Stichwort CC3D Evo

Gruß

von Enni (Gast)


Lesenswert?

Gute Idee!
Durch die Beschleunigungssensoren kann ich dann auch gut die 
zurückgelegte Strecke ermitteln und so auch die Position auf der ich 
mich befinde.
Ist das auch gut präzise?
(Modellauto legt nicht große Stecken zurück (im cm Bereich))

von Bussard (Gast)


Lesenswert?

Enni schrieb:
> Gute Idee!
> Durch die Beschleunigungssensoren kann ich dann auch gut die
> zurückgelegte Strecke ermitteln und so auch die Position auf der ich
> mich befinde.
> Ist das auch gut präzise?

Nein, nicht auf Anhieb. Durch jede Menge Fremdbeeinflussung 
(Teppichkante, Kekskrümel usw.) hast Du immer wieder Abweichungen. Die 
werden mit den Sensoren zwar erfaßt, aber Du brauchst einige Zeit, um 
die ganzen Vektoren richtig rauszurechnen.
Das ist ne Menge Rechnerei und Mathe!
Wenn Du damit auf Du&Du bist, gibt es für erwähnten Flugkontroller (revo 
statt evo?    + 3x Gyro) eine OC-Software, da ist das meiste, was Du 
brauchst, schon umgesetzt und als Quelltext verfügbar



> (Modellauto legt nicht große Stecken zurück (im cm Bereich))

Versuch macht kluch ;)

Gruß

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


Lesenswert?

Enni schrieb:
> Durch die Beschleunigungssensoren kann ich dann auch gut die
> zurückgelegte Strecke ermitteln und so auch die Position auf der ich
> mich befinde.
> Ist das auch gut präzise?
Nein. Dir wird der aus der Beschleunigung zur Geschwindigkeit und danch 
nochmal zur Strecke aufintegrierte Wert wegen Rauschen und Drift 
schneller "davonlaufen" als du gucken kannst...

von Forist (Gast)


Lesenswert?

Enni schrieb:
> Kann ich diese Werte mit einem 3-Achsen-Magnetometer ermitteln?

Nein, aber hier gibt es noch andere Vorschläge zu deinem Problem:
Beitrag "Standort eines Fahrzeugs"

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.