Що таке електронний компас і як він працює. Сучасні електронні компаси Електронний компас своїми руками з магнітними датчиками

Доброго дня. В мобільні телефони творці досить часто вбудовують компас. Але, що це, і для чого він потрібен, не всі користувачі смартфонів мають уявлення. Тому, в даній статті, ми постараємося детальніше розглянути цю програму телефону, і, якщо її в вашому пристрої немає, розглянемо, як її завантажити.

Які бувають компаси

Що таке компас, ми всі пам'ятаємо з курсу шкільної географії. Але, давайте більш глибоко копнемо це питання. Люди придумали різні прилади, які дозволяють зрозуміти, де знаходяться полюса. Головне в цій справі зрозуміти, де знаходиться північ. Далі, знаючи розташування північного полюса, можна дізнатися, де знаходяться інші напрямки світла. Навіщо нам це потрібно? Щоб не заблукати на місцевості. Наприклад, в лісі, в полі, або перебуваючи на яхті в море.

Наприклад, ви в курсі, як визначити полюси в лісі, маючи в підручних засобах звичайну голку? Потрібно акуратно покласти маленьку голочку на водну плівку (на водній гладі є найтонша плівка, саме по ній бігають долгоножки), або можна просто покласти її на маленький листочок рослини (або невеликий паперу).

Сам же лист акуратно покласти на воду в порцеляновій (пластикової) тарілці (або в калюжі, якщо ви в лісі). Отже, один з кінців голки прийме напрямок на північ, інший, на південь. Все дуже просто. До чого я це сказав? Даний метод дуже може вам допомогти, якщо ви перебуваєте в незнайомій місцевості і не знаєте напрямки сторін. У вас немає компаса, але, є невелика калюжа і звичайна голка! Вам залишиться тільки зрозуміти, який саме з кінців голки показує на північ!

види компасів

Магнітний - всім знайомий компас зі шкільного курсу. Суть його зводиться до визначення магнітного північного полюса по магнітному полю. Далі, виходячи з шкали приладу, без праці визначаються інші частини світу.

Є дуже гарні компаси, носити які одне задоволення. Наприклад, купити гарний компас Eyeskey Professional

ви можете тут. Доставка безкоштовна, варіантів багато. Той, що на зображенні, я подарував одному на день народження. Він завзятий рибалка. Від компаса він був у захваті.

електромагнітний

Суть його роботи в створенні поля через рух приладу в просторі. Його встановлюють в різні транспортні засоби, на кшталт кораблів, літаків, і інших механізмів. Тут є одна умова, щоб компас почав функціонувати, необхідно рух цього механізму. Без руху, не з'явиться електрику, і його величина не покаже потрібних даних на приладі.

цифровий компас

Його дія схожа на різновид звичайного класичного. Різниця в тому, що в ньому немає стрілки, але є датчик, який використовує магнітне поле. Дані з датчика йдуть на циферблат. У подібних компасах часто присутні інші можливості. Досить часто, такі прилади можуть заміряти кроки, тиск. Працювати він може як барометр, годинник і інше. Недолік - закінчення заряду батареї.

Наприклад, той, що на скріншоті, є також і барометром. Детальніше про нього за посиланням ...

радіокомпас

Для цього різновиду компасів немає потреби в магнітному полі. У зв'язку з тим, що дані надходять прямо зі спеціальних вишок. Раніше, подібний механізм досить часто застосовували в літаках. Але, останнім часом, від них все частіше відмовляються, так як досить часті стали відмінності в інформації через спотворення радіохвиль.

Супутниковий

Як зрозуміло з назви, дані він отримує зі спеціальних супутників. Що цікаво, цей вид компаса, показує напрямок не на магнітні полюси, а на реальні, географічні. Іншими словами, він найточніший. Але, є і недоліки. При поганій погоді, інформація може спотворюватися. Також, інформація може бути не точною, якщо людина знаходиться під землею.

Саме цей вид компасів, спільно з цифровими, вбудовують в телефони і різні планшети. Сигнали вони приймають прямо зі супутників. Зараз в більшості смартфонів, даний вид компаса вбудований за замовчуванням. Іншими словами, завантажувати його з різних сервісів немає потреби. Досить увійти в налаштування, і активувати цю функцію.

Також, цей компас часто нерозривно пов'язаний з навігатором в телефоні. Якщо у вас в стільниковому присутній навігатор, то, зрозуміло, є і компас.

Якщо ж у вашому телефоні відсутня дана програма, скачати компас безкоштовно, можна, з play.google.com. На знімку ви бачите Compass Galaxy.

Якщо вас дана модель не влаштовує, на цій же сторінці є інші варіанти телефонного компаса. Вибирайте той, який вам більше сподобався.

важливо: - Я не знаю, яка у вас модель телефону. Але, щоб працював компас в телефоні, необхідно, щоб в вашому гаджеті була встановлена \u200b\u200bфункція магнітного датчика. Якщо її немає, то, необхідно підключиться до геолокації GPS. Або, іншими словами, підключити магнітний гіроскоп. Зрозуміло, якщо це дозволяє модель вашого телефону, про що ви можете дізнатися з його інструкції. Успіхів!

У зв'язку з широким розповсюдженням мобільної платформи android і gps чіпів в складі кінцевих продуктів зокрема, я зацікавився ідеєю роботи цифрового компаса, навколо якого зараз виникає так багато питань.

Отже, розглянутий нами об'єкт являє собою компас, в основу якого покладено принцип побудови на визначенні координат, з використанням супутникових навігаційних систем. Однак на практиці зустрічаються випадки, коли компас має в своєму складі в якості приймача блок Магніторезістори (принцип зміни опору від положення об'єкта в абсолютному просторі) або елементів Холла. Елементи Холла ж будуються на основі мікромеханічних систем, високочутливих до зміни магнітного поля в конкретному випадку зміна розподілу зарядів на кремнієвій пластині під впливом магнітного поля Землі. Прилади на магніторезисторах і елементах Холла уособлюють собою компас в його класичному вигляді, як автономний вимірювальний інструмент, на відміну від систем «збірного» типу, вхідні інформація для яких надходить безпосередньо у вигляді супутникового сигналу. В результаті системи, зав'язані на зовнішньому джерелі інформації по суті є приладами з індикацією колійного кута у вигляді компаса.

Так як на практиці ми маємо справу найчастіше з визначенням місця розташування і направлення за допомогою саме навігаційних систем, прикладом тому хоча б android з його додатком google maps, далі наведено принцип роботи алгоритму саме такого випадку використання:
1. За сигналами зі супутників знімаємо показання координат приймача системи супутникової навігації (і, відповідно, об'єкта)
2. Засікаємо момент часу, в який було зроблено визначення координат.
3. Вичікуємо деякий інтервал часу, досить короткий для більш якісних результатів.
4. Повторно визначається місце розташування об'єкта.
5. Вирішується найпростіша навігаційна завдання обчислення вектора швидкості руху з отриманих координат двох точок і розміру тимчасового інтервалу, після чого, знаючи вектор, ми з легкістю отримуємо:
а) напрямок руху
б) швидкість руху
6. Здійснюється перехід до кроку 2.

Як бачимо, робота алгоритму забезпечується циклічно і відправною точкою для початку наступного вектора буде служити кінець направляючого вектора за останній часовий інтервал.
Недоліки цього методу, в застосуванні цифрового компасірованія:
якщо об'єкт нерухомий в абсолютному просторі, напрямок руху дізнатися не вийде, точки фіксування координат збігаються в даному випадку.
Як виняток чималі об'єкти (наприклад, великі морські судна), де можливо встановити 2 приймачі (наприклад, на носі і кормі). Таким чином, координати двох точок можна отримати одразу, навіть якщо об'єкт нерухомий, і перейти до пункту 5.
Так само треба брати до уваги точність визначення координат супутниковими системами позиціонування і її вплив на тихохідні об'єкти, внаслідок розкиду помилок визначення місця розташування.

Кожен, хто пробував ставити на свого робота електронний компас задавався таким питанням: а як, власне, отримати з цього приладу якусь віртуальну стрілку, яка б показувала на північ? Якщо ми підключимо до Ардуіно найпопулярніший датчик HMC5883L, то отримаємо потік чисел, які ведуть себе дивним чином при його обертанні. Що робити з цими даними? Спробуємо розібратися, адже повноцінна навігація робота без компаса неможлива.
По-перше, пристрій, який часто називають компасом насправді є магнітометром. Магнітометр - це прилад, який вимірює напруженість магнітного поля. Всі сучасні електронні магнітометри виготовляються за технологією МЕМС і дозволяють проводити вимірювання відразу за трьома перпендикулярних осях. Так ось той потік чисел, які видає прилад - це насправді проекції магнітного поля на три осі в системі координат магнитометра. Такий же формат даних мають і інші пристрої, що використовуються для позиціонування та навігації: акселерометр і гіротахометр (він же гіроскоп). На малюнку зображений простий випадок, коли компас розташований горизонтально поверхні землі на екваторі. Червоною стрілкою зазначено напрям до північного полюса. Пунктиром відзначені проекції цієї стрілки на відповідні осі. Здавалося б, ось воно! Катет дорівнює катету на тангенс протилежного кута. Для того щоб отримати кут напрямку доведеться взяти арктангенс відносини катетів: H \u003d atan (X / Y) Якщо ми проведемо ці нескладні обчислення, ми дійсно отримаємо якийсь результат. Шкода тільки, що ми все ще не отримаємо вірну відповідь, адже ми не врахували купу факторів:

1. Зсув і спотворення вектора магнітного поля Землі, внаслідок зовнішніх впливів.
2. Вплив тангажу і крену на показання компаса.
3. Різниця між географічним і магнітним полюсами - магнітне схилення.

У цій статті ми займемося вивченням цих проблем і дізнаємося способи їх вирішення. Але для початку подивимося на показання магнітометра своїми очима. Для цього нам буде потрібно їх якось візуалізувати.

1. Візуалізація показань магнитометра

Як відомо, одна картинка, аніж тисяча слів. Тому, для більшої наочності, скористаємося 3D-редактором для візуалізації показань магнитометра. Для цих цілей, можна використовувати SketchUp з плагіном «cloud» (http://rhin.crai.archi.fr/rld/plugin_details.php?id\u003d678) Зазначений плагін дозволяє завантажувати в SketchUp масиви точок з файлу виду: 212 -321 -515 211 -320 -515 209 -318 -514 213 -319 -516 Роздільником може бути символ табуляції, пробіл, крапка з комою і т.п. Все це вказується в налаштуваннях плагіна. Там же можна попросити склеїти всі крапки трикутниками, що в нашому випадку не потрібно. Найпростіший спосіб зберегти свідчення магнитометра - передавати їх через COM-порт на персональний комп'ютер в монітор послідовного порту, з подальшим збереженням їх в текстовий файл. Другий спосіб - підключити до Ардуіно SD карту і записувати дані магнитометра в файл на SD карті. Розібравшись із записом даних та з імпортом їх в SketchUp, спробуємо тепер провести експеримент. Будемо обертати магнітометр навколо осі Z, а керуюча програма в цей час буде записувати свідчення датчика кожні 100 мс. Всього буде записано 500 точок. Результат цього експерименту наведено нижче:
Що можна сказати, дивлячись на цей малюнок? По-перше, видно, що вісь Z дійсно була зафіксована - всі крапки розташовані, більш-менш, в площині XY. По-друге, площина XY трохи нахилена, що може бути викликано або нахилом мого столу, або нахилом магнітного поля Землі 🙂 Тепер поглянемо на цю ж картину зверху:
Перше, що кидається в очі - центр координат знаходиться зовсім не в центрі окресленого кола! Швидше за все, що вимірюється магнітне поле чимось «зрушено» в сторону. Причому це «щось» має напруженість, вище оной у природного поля Землі. Друге спостереження - коло трохи витягнуть в висоту, що вказує вже на більш серйозні проблеми, про які ми поговоримо нижче. А що вийде, якщо обертати компас навколо всіх осей одночасно? Правильно, вийде не коло, а сфера (точніше сфероид). Ось така сфера вийшла у мене:
Додатково до основних 500 точок сфери, додані ще три масиву, по 500 точок в кожному. Кожна з доданих груп точок відповідає за обертання магнитометра навколо фіксованої осі. Так, нижній коло отримати обертанням приладу навколо осі Z. Коло справа - обертанням навколо осі Y. Нарешті, щільне кільце точок зліва відповідає за обертання магнитометра навколо осі X. Чому ці кола не оперізують кулю по екватору, читаємо нижче.

2. Магнітне нахилення

Насправді, останній малюнок може здатися трохи дивним. Чому будучи в горизонтальному стані, датчик показує майже максимальне значення по осі Z ?? Ситуація повторюється якщо ми нахилу прилад, наприклад, віссю X вниз - знову отримаємо максимальне значення (лівий коло). Виходить, що на датчик постійно діє поле спрямоване крізь датчик вниз до поверхні землі! Нічого незвичайного в цьому насправді немає. Ця особливість магнітного поля землі називається магнітним нахилом. На екваторі поле направлено паралельно землі. У південній півкулі - вгору від землі під деяким кутом. А в північній півкулі, як ми вже спостерігали - вниз. Дивимося картинку.
Магнітне нахилення ніяк не завадить нам користуватися компасом, тому не будемо про нього особливо замислюватися, а просто візьмемо до уваги це цікавий факт. Тепер же перейдемо, безпосередньо до проблем.

2.1. Спотворення магнітного поля: Hard & Soft Iron

У зарубіжній літературі, спотворення магнітного поля прийнято ділити на дві групи: Hard Iron і Soft Iron. Нижче наведена картинка, що ілюструє суть цих спотворень.
Hard Iron Даю довідку. Інтенсивність магнітного поля землі сильно залежить від земних координат, в яких воно вимірюється. Наприклад, в Кейп Тауні (Південна Африка) поле становить близько 0.256 Гс (Гаусс), а в Нью-Йорку в два рази більше - 0.52 Гс. В цілому по планеті, інтенсивність магнітного поля варіюється в діапазоні від 0.25 Гс до 0.65 Гс. Для порівняння, поле звичайного магнітика на холодильник становить 50 Гс, - це в сто разів більше ніж магнітне поле в Нью Йорку !! Зрозуміло, що чуйний магнітометр може легко заплутатися, якщо поруч з ним виникне один з таких магнітів. На квадрокоптера, звичайно, таких магнітиків немає, але зате є куди більш потужні рідкоземельні магніти вентильних двигунів, а ще електронні ланцюги контролера, дроти живлення і акумуляторна батарея. Такі джерела паразитного магнітного поля називають Hard Iron. Впливаючи на магнітометр, вони надають деякий зсув вимірюється значенням. Подивимося, чи є Hard Iron спотворення у нашій сфери. Проекція точок сфери на площину XY, виглядає наступним чином:
Видно, що хмара точок має деякий помітне зміщення по осі Y вліво. По осі Z зміщення практично відсутня. Ліквідувати таке спотворення дуже просто: достатньо збільшити або зменшити одержувані від приладу значення на величину зсуву. Наприклад, калібрування Hard Iron для осі Y буде мати вигляд: Ycal_hard \u003d Y - Ybias де Ycal_hard - калібрований значення; Y - початкове значення; Ybias - величина зміщення. Щоб обчислити Ybias нам буде потрібно зафіксувати максимальне і мінімальне значення Y, а потім скористатися простим виразом: Ybias \u003d (Ymin-Ymax) / 2 - Ymin де Ybias - шукана величина зсуву; Ymin - мінімальне значення осі Y; Ymax - максимальне значення осі Y. Soft Iron На відміну від Hard Iron, спотворення типу Soft носить куди більш підступний характер. Знову ж, простежимо цей вид впливу на зібраних раніше даних. Для цього, звернемо увагу на те, що куля на зображенні зверху, і не куля зовсім. Його проекція на вісь YZ трохи сплющена зверху, і злегка повернена проти годинникової стрілки. Викликані ці спотворення, наявністю феромагнітних матеріалів поруч з датчиком. Таким матеріалом є металева рама квадрокоптера, корпус двигуна, проводка, або навіть металеві болти кріплення. Виправити ситуацію зі сплющені допоможе множення показань датчика на деякий множник: Ycal_soft \u003d Y * Yscale де Ycal_hard - калібрований значення; Y - початкове значення; Yscale - коефіцієнт масштабування. Для того щоб знайти всі коефіцієнти (для X, Y і Z) необхідно виявити вісь з найбільшою різницею між максимальним і мінімальним значенням, і потім скористатися формулою: Yscale \u003d (Amax-Amin) / (Ymax-Ymin) де Yscale - шуканий коефіцієнт спотворення по осі Y; Amax - максимальне значення на деякій осі; Amin - мінімальне значення на деякій осі; Ymax - максимальне значення на осі Y; Ymin - мінімальне значення на осі Y. Інша проблема, через яку сфера виявилася поверненою, усувається трохи складніше. Однак, внесок такого спотворення в загальну помилку вимірювання досить малий, і ми не будемо детально розписувати спосіб його «ручного» нівелювання.

2.2. автоматичне калібрування

Треба сказати, отримання вручну точних мінімальних і максимальних показань магнитометра завдання не з простих. Для цієї процедури, як мінімум, буде потрібно спеціальний стенд, в якому можна фіксувати одну з осей приладу. Набагато простіше скористатися автоматичним алгоритмом калібрування. Суть цього методу полягає в апроксимації хмари отриманих точок еліпсоіда. Іншими словами, ми підбираємо параметри еліпсоіда таким чином, щоб він максимально точно збігався з нашим хмарою точок, побудованих на основі показань магнитометра. З підібраних таким чином параметрів, ми зможемо добути величину зсуву, коефіцієнти масштабу і коефіцієнти для ортогоналізації осей. В інтернеті можна знайти кілька програм, придатних для цього. Наприклад, MagCal, або ще одна - Magneto. На відміну від MagCal, в Magneto розраховані параметри виводяться в готовому до використання вигляді, без необхідності додаткових перетворень. Саме цією програмою ми і скористаємося. Головна і єдина форма програми виглядає наступним чином:
В поле «Raw magnetic measurements» вибираємо файл з вихідними даними. В поле «Norm of Magnetic or Gravitational field» вводимо величину магнітного поля Землі в точці нашої дислокації. З огляду на, що цей параметр ніяк не впливає на кут відхилення стрілки нашого віртуального компаса, я поставив значення 1090, що відповідає значенню 1 Гаусс. Потім тиснемо кнопку Calibrate і отримуємо:

1. значення зсуву по всіх трьох осях: Combined bias (b);
2. і матрицю масштабу і ортогоналізації: Correction for combined scale factors, misalignments and soft iron (A-1).

За допомогою чарівної матриці ми ліквідуємо сплющені нашого хмари і усунемо його легке обертання. Загальна формула калібрування виглядає наступним чином: Vcal \u003d A-1 * (V - Vbias) де Vcal - вектор каліброваних значення магнитометра для трьох осей; A-1 - матриця масштабу і ортогоналізації; Vbias - вектор зміщення по трьох осях.

3. Вплив нахилу магнитометра на яке обчислюється напрямок

На черзі проблема номер два. На початку статті ми вже спробували вирахувати кут між північчю і стрілкою компаса. Для цього годиться проста формула: H \u003d atan (Y / X) де H - кут відхилення стрілки компаса від північного напрямку; X, Y - калібровані значення магнитометра. Уявімо тепер, що ми фіксуємо вісь X строго по напрямку на північ, і починаємо обертати датчик навколо цієї осі (надаємо крен). Виходить, що проекція поля на вісь X залишається незмінною, а ось проекція на Y змінюється. Відповідно до формули, стрілка компаса буде показувати або на північний захід, або на північний схід, в залежності від того, в який бік робимо крен. Це і є, заявлена \u200b\u200bна початку статті, друга проблема електронного компаса. Вирішити проблему допоможе геометрія. Нам потрібно всього лише повернути магнітний вектор в систему координат, задану інклінометром. Для цього, по черзі перемножимо дві матриці косинусів на вектор: Vcal2 \u003d Ry * Rx * Vcal де Vcal - магнітний вектор, очищений від Hard і Soft спотворень; Rx і Ry - матриці повороту навколо осей X і Y; Vcal2 - магнітний вектор, очищений від впливу крену і тангажа. Придатна для програми контролера формула буде мати вигляд: Xcal2 \u003d Xcal * cos (pitch) + Ycal * sin (roll) * sin (pitch) + Zcal * cos (roll) * sin (pitch) Ycal2 \u003d Ycal * cos (roll) - Zcal * sin (roll) H \u003d atan2 (-Ycal2, Xcal2) де roll і pitch - нахили навколо осей X і Y; Xcal, Ycal, Zcal - вектор магнитометра (Vcal); Ycal2, Ycal2 - калібровані значення магнитометра (Zcal2 не вважаємо - він нам не знадобиться); H - кут між північчю і стрілкою компаса. (Про те, хто такий atan2 можна дізнатися тут: http://en.wikipedia.org/wiki/Atan2)

3. Різниця між географічним і магнітним полюсом

Після того як ми отримали більш-менш точний кут відхилення стрілки компаса від північного напрямку, прийшов час усунути ще одну проблему. Справа в тому, що магнітний і географічний полюси на нашій планеті, сильно розрізняються, залежно від того, де ми виробляємо вимір. Іншими словами, «північ» на який показує ваш похідний компас, зовсім не той північ де льоди і, білі ведмеді. Для нівелювання цих відмінностей, до показань датчика необхідно додати (або відняти) певний кут, званий магнітним відміною. Наприклад, в Єкатеринбурзі магнітне схилення має величину +14 градусів, а значить виміряні свідчення магнитометра слід зменшити на ці ж 14 градусів. Для того щоб з'ясувати магнітне схилення в ваших координатах, можна скористатися спеціальним ресурсом: http://magnetic-declination.com/

висновок

У висновку кілька рад по навігації за допомогою магнітометра.

1. Калібрування повинна проводитися саме в тих умовах, в яких безпілотник буде здійснювати реальний політ.
2. Магнітометр краще виносити з корпусу робота на штанзі. Так на нього буде впливати менше шумів.
3. Для обчислення напрямки краще використовувати зв'язку компас + гіроскоп. При цьому їхні свідчення змішуються за певним правилом (data fusion).
4. Якщо мова йде про літальний апарат з великою курсової швидкістю, рекомендується використовувати зв'язку компас + гіроскоп + GPS.

До недавнього часу в геодезіїв основному використовувалися компаси та буссоли, де чутливим елементом є намагнічена голка, що обертається на стрижні і використовувана в різних модифікаціях цих приладів вже кілька тисячоліть. При орієнтуванні голка приймає таке положення, що її площину стає паралельна лініям магнітного поля, що проходить в даному місці. Якщо голка має два ступені свободи, т. Е. Може обертатися в горизонтальній і вертикальній площинах, то напрямок, в якому вказує голка, буде показувати і схиляння, і ухил локального геомагнітного поля. У багатьох приладах, для того щоб голка точно показувала напрямок на північний магнітний полюс, її зазвичай врівноважують спеціально під особливості магнітного поля того регіону, в якому компас буде експлуатуватися.

Іноді використовують компаси з глобальним балансуванням, які можуть використовуватися по всьому світу. Для демпфірування коливань голки під час руху компас заповнюється рідиною (суміш води з алкоголем або очищеним маслом). Показання таких приладів обтяжені помилками через вплив зовнішніх впливів, таких як вібрація, нахил, прискорення, а також зовнішні магнітні поля. Традиційні компаси та буссоли складно пристосувати до цифрового зчитування, а отже, складно використовувати в комплексі з новітніми геодезичними приладами.

В сучасних електронних компасах в якості чутливого елемента використовуються магнітометри, Які є, як і компас, аналоговими приладами і вимірюють інтенсивність однієї або декількох складових магнітного поля Землі в тій точці, де він знаходиться. Сигнали з виходу магнитометра перетворюються в цифрову форму і можуть бути використані для подальшої обробки мікропроцесором. У сучасних приладах в основному використовуються магнітометри, в яких використовуються магніторезистивні та магнітоіндуктівние датчики, датчики на основі ефекту Холла, а також датчики, виготовлені за технологією «fluxgate». Для орієнтування зазвичай використовується електронний компас, який має два магнітометра, встановлених в горизонтальній площині під прямим кутом один до одного, щоб вимірювати одну з компонент магнітного поля В х або В y, відповідно по осі х або по осі у. Кут між віссю х і магнітним меридіаном буде дорівнює:

ψ \u003d arctg (B y / Bx). (7.1)

Сучасні магнетометр мають невеликі розміри і вбудовуються в інтегральні мікросхеми.

В деякі геодезичні прилади вбудовуються анізотропні магніторезистивні (AMP) датчики, що представляють собою спеціальні резистори, зроблені з тонкої пермаллоєвого плівки, вектор намагнічування якої при попаданні в зовнішнє магнітне поле починає обертатися або змінювати кут, змінюючи опір плівки. При вимірах таку плівку поміщають в міст Уїтсон і оцінюють зміна напруги, викликане зміною опору плівки, за яким оцінюють силу впливу магнітного поля. Магніторезистивні датчики забезпечують точність, що перевищує один градус, і можуть мати одну, дві або три осі, і їх вбудовують в електронні компаси.

Необхідно відзначити, що багато супутникові приймачі мають аналогічні вбудовані електронні компаси. У супутникових приймачах зазвичай використовують двовісний компас, а в деяких випадках - трехосевой датчики напрямків, які дозволяють отримувати досить точні напрямки навіть в разі невеликого нахилу. У тому випадку, коли супутниковий приймач рухається зі швидкістю понад 10 км / год, він із супутникових спостережень може визначати напрямок свого руху з помилкою менше одного градуса. При менших швидкостях руху GPS-приймач в комплекті з однією антеною не здатний визначити напрямок руху. Тому приймач налаштовують так, щоб при досягненні ним певної швидкості (наприклад, 5 або 10 км на годину), він переключався б з функції напрямки по компасу на функцію напрямки, отриманого з супутникових спостережень, виконаних самим GPS-приймачем, а при зменшенні швидкості руху приймач повертався до напрямку компаса.

Щоб супутниковий приймач міг обчислювати як географічний (істинний), так і магнітний азимути руху, в приймач вбудовують програмне забезпечення, яке містить параметри моделі основного геомагнітного поля Землі. Приймач безперервно оновлює інформацію про направлення на об'єкт по мірі того, як користувач рухається довільним шляхом до об'єкта.

Магнітоіндуктівние датчики напрямку з'явилися порівняно недавно - перший патент на них був виданий в 1989 році. Принцип його роботи заснований на тому, що в генераторі коливань використовується котушка, індуктивність якої змінюється під впливом зміни навколишнього магнітного поля. Зміна індуктивності котушки викликає зміна частоти генератора. Таким чином, магнітометр такого типу вимірює магнітне поле по його впливу на індуктивність котушки дроту або соленоїда.

Для визначення напрямку на північний магнітний полюс (у горизонтальній площині) два таких датчика, встановлених перпендикулярно один одному, закріплюють на карданном підвісі, щоб вони розташовувалися в горизонтальній площині, а в трехосевой використовується ще і креномір. Багато сучасні автомобільні компаси виробляються на основі магнітоіндуктівних датчиків.

Коли вибираєшся за місто, то звична річ на зразок смартфона вже не допомагає. Необхідно надійне пристрій, що допомагає зорієнтуватися в просторі (а часом і в часі), а також отримати іншу важливу інформацію. Причому пристрій повинен бути максимально легким, компактним і, якщо вже на те пішло, багатофункціональним. Цей цифровий компас саме такий. З ним (і з зарядженими батареями в запасі) не заблукаєш, точно визначиш точку, в якій перебуваєш, а значить зрозумієш, куди рухатися далі.

Пристрій важить значно менше 100 грам, зручно і легко лежить в руці, має кілька вбудованих датчиків, рідкокристалічний дисплей і можливість зберігати історію останніх зафіксованих даних (до 8 позицій). Зручний шнурок для підвішування на шию і світлодіодний елемент для підсвічування в темряві доповнюють базові можливості до комфортного рівня.

Вбудовані функції:

1. годинник;
2. календар;
3. термометр;
4. барометр;
5. висотомір;
6. компас;
7. погодний датчик.

А все разом дає можливість не тільки визначати координати свого місцезнаходження, а й прокладати вірний курс до точки призначення.

Годинник і календар

З цими зрозумілими навіть дітям лічильниками все просто. Одного разу встановлюєте вірні дату і час і відстежуєте поточний момент. Можна вибрати 12- або 24-годинний формати відображення часу. Натискання кнопки SET дозволяє переходити від часу до дати. А довге натискання кнопки SET дозволяє увійти в режим налаштувань, в якому можна встановити дату / час, а також вибрати звичні одиниці виміру.

термометр

Температура може показуватися як в градусах Цельсія, так і в градусах Фаренгейта. Є також кілька варіантів визначення стану погоди на найближчий час: ясно, переважно хмарно, хмарно і опади. Інформація оновлюється кожні 30 секунд.

барометр

Значення атмосферного тиску, як і час з датою і поточної температурою, відображається на дисплеї в стандартному режимі. Інформація оновлюється раз на 30 секунд. Якщо потрібні точні дані, необхідно натиснути і утримувати кнопки SET і ALTI. Атмосферний тиск може відображатися як в міліметрах ртутного стовпа, так і в Гекта-Паскалях.

висотомір

Натискання кнопки ALTI переводить в режим вимірювання абсолютної висоти (ABS). Дані оновлюються кожні 5 секунд. Утримання кнопки ALTI переводить в режим вимірювання порівняльної висоти (REL), показання при цьому скидаються на 0. Висоту можна заміряти як в метрах, так і в футах.

Компас

Натискання на кнопку COMP дозволяє перейти в режим компаса. Утримання тієї ж кнопки переводить в режим його перевірки. Про те, як це робити, детально розказано в супровідній інструкції. При вимірюванні напрямку слід тримати компас далеко від впливу магнітних полів. Спотворення можуть відбуватися через інших магнітів поблизу, а також з-за залізних і сталевих предметів.

Загалом, з таким ручним електронним помічником ви не заблукаєте. Ще раз нагадаємо про запас батарейок. Тут використовуються "мізинчикові".

подарунок мандрівникові

Таку корисну річ, звичайно, оцінить той, хто любить надовго йти в похід, особливо в гористій місцевості. А ще йому можуть згодитися крокомір і мультитул 4 в 1. У мультитулов є потужний ліхтар, лампа-нічник, вентилятор і музичний пристрій (відтворення MP3-файлів і радіо). Під час стоянок і в темряві дуже виручає.

Характеристики

• 7 в 1: годинник, календар, термометр, погодний датчик, компас, висотомір, барометр;
• інструкція додається;
• ЖК-дисплей;
• підсвічування світлодіодним сигналом протягом 5 секунд;
• збереження і перегляд історії попередніх значень;
• розміри: 6.5 х 2.5 х 10 см;
• вага: 85 г;
• період оновлення даних: 30 секунд;
• температурний діапазон: від -10 ° C до 50 ° C (14-122 ° F);
• діапазон висоти: від -305 м до 9 144 м (-1 000-30 000 футів);
• діапазон атмосферного тиску: від 225 мм рт ст до 788 мм рт ст (301-1 051 гПа);
• працює від 2 ААА ( "мізинчикові") батарейок (немає в комплекті);
• є шнурок;
• бренд: LeFutur;
• упаковка: фірмова коробка;
• розміри коробки: 7 х 11 х 3 см.