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クレアクト通信

IMUってなんぞ?(part12:地磁気その2)

ネオジム磁石で遊んでいたら、「何か」を忘れてしまった鬼塚です。
何かってなんでしたっけ?

今回はやっとこさ磁界(地磁気)についてのお話です。もったいぶっても仕方ないのでさっさと話を進めます。

回転する向きを方位とか方角と言ったりしますが、ピンとくるのは「北」ですね。
(南半球にお住まいの方は「南」かもしれませんが)
ということで、地球の重力による水平を傾きの基準とするのと同じように、地球の北方向を回転の基準とすることができます。

そのへんに置いてある動かないモノの向きを基準としてもいいですが、地球の北のほうがより絶対的ですね。

ところで、「北」の方向を知るためにはどのようなことをすればよいでしょうか?
一番お手軽な方法はコイツを使います。

そう。方位磁石(コンパス)ですね!

これを水平な場所に置くと針は一定の方向を指します。赤いほうが「北」となるわけです。
原理はごぞんじかと思いますが、とりあえず説明しておきましょう。

そもそも磁石単体には「N極」と「S極」があり、それぞれ別の極どうしは引きつけ合い、同じ極どうしは反発します。
実際には見えないですが、磁石はN極とS極の間を結ぶ磁力線というものが出ており、N極から吹き出すように外側に広がり、同じようにS極に集まって収束します。
地球も巨大な磁石になっており、私達が「北極」、「南極」と呼んでいる場所が「極」です。
磁石の極どうしをめいっぱい近づけるとくっついてしまいますが、離れている場所でも磁力線の方向に従って並ぼうとする力が働いています。この力が及ぶ場所を「磁界」といいます。

棒磁石と砂鉄を使って磁界を視覚的に見ることもできます。夏休みの自由研究とかでやった方もいらっしゃるかと思います。
私は砂鉄を集めるために砂場に直接磁石を突っ込んでしまい、大変な目に遭いましたが、ビニール袋などに磁石を入れるのが賢い方法です。
磁界を確認するときも、磁石の上に紙を敷いてから砂鉄をまぶすと良いでしょう。

さて、夏休みの思い出に耽っている間に脱線してしまいましたが、おいそぎでまとめると「地磁気センサ」というのはまさに方位磁石とおんなじ仕組みで北を検出します。
これがついていれば、ヨーは「北」が0°、ついてなければ電源を入れたときが0°の基準となります。

この辺の話はまだまだ続きますが、次回は実際に使ってみたいと思います。

LORD MicroStrainの3DMシリーズ

SBG SystemsのIMUシリーズ

IMUってなんぞ?のまとめ

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