磁場の大きさ

これまで磁場の向きについて見てきましたが、実際の大きさはどうでしょうか。ドキュメンテーションによると、mag_data()関数から得られるx y zの値の単位はナノテスラです。ということは、磁場の大きさをナノテスラで表すにはx y zで表される三次元ベクトルの大きさを計算するだけでいいのです。学校で教わったことをおぼえているかもしれませんね。こう計算します。

#![allow(unused)]
fn main() {
// この関数もcoreには含まれていないので、atan2fでそうしたようにlibmを使います。
use libm::sqrtf;
let magnitude = sqrtf(x * x + y * y + z * z);
}

これをプログラムに落とし込みます。

#![deny(unsafe_code)]
#![no_main]
#![no_std]

use cortex_m_rt::entry;
use panic_rtt_target as _;
use rtt_target::{rprintln, rtt_init_print};

mod calibration;
use crate::calibration::calc_calibration;
use crate::calibration::calibrated_measurement;

use libm::sqrtf;

use microbit::{display::blocking::Display, hal::Timer};

#[cfg(feature = "v1")]
use microbit::{hal::twi, pac::twi0::frequency::FREQUENCY_A};

#[cfg(feature = "v2")]
use microbit::{hal::twim, pac::twim0::frequency::FREQUENCY_A};

use lsm303agr::{AccelOutputDataRate, Lsm303agr, MagOutputDataRate};

#[entry]
fn main() -> ! {
    rtt_init_print!();
    let board = microbit::Board::take().unwrap();

    #[cfg(feature = "v1")]
    let i2c = { twi::Twi::new(board.TWI0, board.i2c.into(), FREQUENCY_A::K100) };

    #[cfg(feature = "v2")]
    let i2c = { twim::Twim::new(board.TWIM0, board.i2c_internal.into(), FREQUENCY_A::K100) };

    let mut timer = Timer::new(board.TIMER0);
    let mut display = Display::new(board.display_pins);

    let mut sensor = Lsm303agr::new_with_i2c(i2c);
    sensor.init().unwrap();
    sensor.set_mag_odr(MagOutputDataRate::Hz10).unwrap();
    sensor.set_accel_odr(AccelOutputDataRate::Hz10).unwrap();
    let mut sensor = sensor.into_mag_continuous().ok().unwrap();

    let calibration = calc_calibration(&mut sensor, &mut display, &mut timer);
    rprintln!("Calibration: {:?}", calibration);
    rprintln!("Calibration done, entering busy loop");
    loop {
        while !sensor.mag_status().unwrap().xyz_new_data {}
        let mut data = sensor.mag_data().unwrap();
        data = calibrated_measurement(data, &calibration);
        let x = data.x as f32;
        let y = data.y as f32;
        let z = data.z as f32;
        let magnitude = sqrtf(x * x + y * y + z * z);
        rprintln!("{} nT, {} mG", magnitude, magnitude/100.0);
    }
}

このプログラムは磁場の大きさをナノテスラ(nT)とミリガウス(mG)で表示します。地球の磁場の大きさは （地理的な場所によって）250 mG から 650 mGの範囲に収まります。ですからあなたが測定する値も、その範囲に収まるか、範囲に近いものであるはずです。ちなみに筆者のところでは340 mGです。

質問：

ボードを動かさないとき、値はどうなっていますか？　いつも同じ値ですか？

ボードを回転させるとき、大きさは変化しますか？　変化するべきでしょうか？