Serie inDetail - komplexe Themen verständlich dargestellt

Sensoren kalibrieren

Wichtig! Bevor man mit den ausgegebenen Messwerten der Sensoren irgendetwas vernünftiges anfangen kann, muss man unbedingt die 0-Positionen anlernen bzw. kompensieren. Sonst geht jede Winkelberechnung schief!

Beschleunigungssensor (acceleration sensor)

Im unteren Bild sehen wir auf der linken Seite die Beschleunigungswerte in "g" (Erdbeschleunigung) in x-, y- und z-Richtung als Rohwerte. Durch ermitteln des jeweiligen Offsets werden die Messwerte so eingestellt, dass wenn der Sensor flach auf dem Tisch liegt die x- und y- Beschleunigung 0 ist. Die Beschleunigung Richtung Erdmittelpunkt, also in z, muss 1g betragen. Die Erdbeschleunigung wirkt in dieser Position auf dem Tisch nur senkrecht nach unten. Die korrigierten Werte für die drei Achsen sind in der rechten Bildhälfte zu erkennen.
Die Wellen der blauen und roten Kurve sind zum Testen durch Kippbewegungen entstanden.

Beschleunigungssensor kalibrieren

Gyroskop (gyroscope sensor)

Hier sehen wir die Kalibrierung der drei Gyroscopewerte. Wieder sind auf der linken Seite die Rohwerte des nicht kalibrierten Sensors dargestellt. Auf der rechten Seite dann mit entsprechendem Offset. Wenn der Sensor nicht bewegt wird müssen alle drei Gyroachsen auf 0 stehen. Also keine Winkelveränderungen (Bewegung) anzeigen.

Gyroscope kalibrieren

Magnetometer (magnetic sensor)

Was hier kommt kennen wir vom Smartphone oder von Flugdrohnen. Um den Kompass zu kalibrieren muss der Sensor gedreht werden. Der Mittelwert zwischen dem jeweiligen oberen und unteren Peak muss auf der 0-Achse liegen.
Stellen wir uns kurz beispielsweise den x-Achsen Sensor vor. Wenn dieser genau nach Norden zeigt hat er den höchsten Ausschlag. 90° weitergedreht ist er dann bei 0, da die x-Achse nur quer zur Nordrichtung steht. Nochmal 90° weitergedreht - die x-Achse steht jetzt wieder in Nord-Süd-Richtung, allerdings in entgegengesetzter Richtung wie zu Beginn - misst der Sensor den maximalen Minuspeak (-90°). Zum Schluss nochmal 90° gedreht ist der Wert dann wieder 0.

Magnetometer kalibrieren (x/x)

Die 0-Punkt Anpassung in z-Richtung funktioniert ähnlich wie in der x/Y-Ebene. Allerdings muss der Sensor jetzt über Kopf gedreht werden. Die Mitte der beiden Peaks muss dann wieder auf der 0-Achsel liegen.

Magnetometer kalibrieren (x/x)