Liliana, parte de este gran staff, nos ha hecho el favor de redactar esta crónica ya que controla perfectamente dicho tema.
Solución:
Aquí hay un artículo extenso sobre el tema: http://gge.unb.ca/Resources/gpsworld.september03.pdf En una publicación en un foro en otro lugar, el autor del artículo afirma que a partir de 2003, los sensores magnéticos en las unidades GPS de Garmin eran magnetorresistivos: http://www.gps-forums.net/electronic-compasses-garmin-gps-receivers-not-fluxgates-t25216.html El artículo de gpsworld dice que los de muchos autos usan sensores magnetoinductivos. Parece que la ventaja de los magnetorresistivos es que son muy compactos. El artículo describe una lista completa de técnicas para detectar un campo magnético, y esta lista incluye sensores fluxgate y de efecto Hall. No lo dice explícitamente, pero parece que los sensores de efecto Hall en realidad no se utilizan en las unidades de GPS. La única aplicación de sensores fluxgate que menciona es en aplicaciones marinas.
La sección del artículo sobre calibración describe la física involucrada. Si entiendo correctamente, el problema básico es que la brújula puede contener materiales ferromagnéticos o puede usarse cerca de objetos ferromagnéticos como el cuadro de una bicicleta. Si estos materiales tienen mucha histéresis (hierro “duro”), pueden tener fuertes campos magnéticos permanentes, pero estos campos pueden cambiar con el tiempo, por lo que no son realmente permanentes en ese sentido: su efecto en los sensores necesita para ser recalibrado de vez en cuando. Dado que el dispositivo tiene sensores en múltiples ejes, cada eje también tiene algún error de escala que debe eliminarse. Estos errores de escala pueden ser intrínsecos a los sensores, o pueden deberse a materiales ferromagnéticos cercanos con histéresis baja (hierro “blando”). Girar el dispositivo en un plano horizontal permite calibrar estos errores, ya que la presencia de los errores hace que el vector B trace una ruta que no es un círculo centrado en el origen.
“Esta calibración es necesaria cada vez que se enciende el dispositivo. ¿Por qué es necesaria?” El enlace que proporcionó parece confirmar que la explicación es como se indica en el artículo de gpsworld; la presencia de materiales ferromagnéticos cercanos.
A modo de comparación, mi Garmin Foretrex 401 solo quiere calibrarse cuando le pones pilas nuevas. El procedimiento de calibración que solicita es que gire dos veces lentamente en un círculo mientras lo mantiene nivelado. (No le pide que haga una figura 8.) Esto es exactamente como se describe en el artículo de gpsworld.
El efecto Hall actúa en ángulo recto con las líneas de fuerza magnéticas aplicadas. Queremos que este efecto nos determine true norte. Pero se puede considerar que el campo magnético de la Tierra consta de múltiples componentes en diferentes direcciones. Así que necesitamos alguna forma de desambiguarlos para que podamos eliminar todos menos los componentes que nos guían hacia el norte. Por ejemplo, hay un componente radial (vertical) que no queremos usar.
Es por eso que mantenemos el dispositivo nivelado y lo movemos en forma de 8: a partir de este movimiento, la lógica asociada puede decir qué voltaje corresponde a la componente vertical del campo magnético porque su efecto será en el plano horizontal, que definimos para el dispositivo por manteniéndolo nivelado. Después de la calibración, el dispositivo sabe ignorar ese bit al determinar true norte. La cosa de la figura 8 hace esto de manera similar para algunos de los otros componentes.
EDITADO PARA AGREGAR: Vea este sitio para ver un video que muestra el movimiento de la figura 8 en tres dimensiones. Según el sitio, al mover el dispositivo a través de las tres dimensiones, el dispositivo puede indicar la orientación del campo terrestre (ya que el componente más fuerte será la vertical). FIN DE EDITAR
Creo que esto puede variar según la precisión del dispositivo y la cantidad de componentes que puede medir. Pero creo que entiendes la idea. Le estamos dando entradas al dispositivo de manera controlada para que pueda ignorarlas y enfocarse solo en el componente que nos importa: en este caso, la declinación.
Entonces, sí, esta es una respuesta de ingeniería, pero se basa en al menos dos partes de la ciencia: 1. (física) el efecto Hall actúa en ángulo recto con las líneas de fuerza aplicadas 2. (geológico) se puede considerar que el campo de la Tierra tiene 3+ componentes de los cuales el más fuerte es en realidad el vertical (radial).
wikipedia:Modelo dipolar del campo magnético terrestre
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Recuerda que puedes recomendar este artículo si si solucionó tu problema.