Etalonner un acceleromètre

Bonjour à tous,

Le magnétomètre sert a détecter l'accélération selon les 3 axes X,Y,Z et donc aussi la position de capteur par rapport au sol (puisqu'il y a le vecteur accélération terrestre "g" dirigé vers le centre de la terre).

Source: ADXL345 @ MCHobby

Usage général

L'accéléromètre sorti des chaînes d'assemblage fonctionne généralement avec une précision acceptable pour des applications générales/scolaires.

Usage exigeant

Il existe des domaines plus exigeant comme par exemple les centrales inertielles utilisées dans les systèmes de pilotages (ex: QuadCopter).
Dans pareilles situation l'erreur n'est pas acceptable car vol + erreur = crash! .
Il faut donc pouvoir étalonner/calibrer l'accéléromètre afin de pouvoir appliquer une correction mathématique sur les mesures.

Car oui, la correction s'applique par voie logicielle!

Résultat tangible de la correction

Le graphique ci-dessous reprend les mesures (valeur max) effectuées sur les axes X et Y (en bleu) et le résultat de la correction appliquée sur les mesures (en rouge).

Mesure et correction accéléromètre XY
Source: cette vidéo

On peut y voir les mesures (en bleu) ne sont pas centrées sur 0,0 et qu'il existe un décalage notable sur le bas du graphe.

Après correction (en rouge), le graphe des mesure est alors recentré sur les axes et évolue également entre -1g et +1g (puisque c'est l'accélération terrestre qui est utilisée comme étalon).

Il s'agit bien entendu d'une correction dans l'espace, voici donc les deux autres vues.

Mesure et correction accéléromètre XZ et YZ
Source: cette vidéo

Avec pour finir, cette très belle vue en 3D (attention, les données brutes sont ici en rouge et la correction en bleu). Il faut bien avouer que les rendus en 2D permettent de mieux apprécier les défauts et corrections.

Procédure d'étalonnage

La procédure d'étalonnage est très bien décrite dans la vidéo "How to Calibrate an Accelerometer" de MicWro Eng.

Pour fixer les idées:

On place la capteur dans une orientation donnée (ci-dessous avec le cable USB vers l'armoire et vers le haut).
Prendre un série de mesures selon différents angles d'inclinaison (de l'horizontale à la verticale) avec une capture de données dans chaque position dans un fichier CSV.
Modifier l'orientation du capteur et recommencer une série d'acquisition

Capture de mesures

Avec les 3 axes Z,Y,Z cela fait pas moins de 6 relevés à effectuer complet a effectuer. En effet, pour chaque axe, il faut un relevé sur la section positive de l'axe et un relevé sur la section négative de l'axe.