Hi, ich wollte nein paar Neigungsmessungen so +/- 30 Grad Bereich mit einer Auflösung von ca. 0,1 Grad oder besser machen. Dafür suche ich einen Sensor welcher statische Beschleunigung messen kann. Das soll damit ja wohl gehen. Nur leider habe ich (noch) keinen Plan von der Materie. Wie stelle ich das damit an? Kennt sich einer aus ? Grüße Micha
versuchs mal mit dem ADXL, schau am besten bei ebay nach, da der sonst nur selten und recht teuer zu kriegen ist.
MMA7260 von Freescale und ähnliche statische Sensoren gibt es verschiedentlich im Internet, z. B. bei http://www.sander-electronic.de Bisschen Trigonometrie-Berechnungen mit den 3 Ausgangsspannungen, dann geht das. Grüße, Peter
Hi, ja hab schon paar gefunden. Nur wie muss ich das mit den "+/- g" verstehen ? Erdbeschleunigung ? was brauche ich da für meinen Fall ? Grüße Micha
ja g ist Erdbeschleunigung. Wenn du also 0,5g erhälst musst du den Cosinus von 0,5 nehmen, da die Ankathete dein Ausgangswert ist und die Hypothenuse die Erdbeschleunigung.
Hmm. cos-alpha = Hyp/Ank. wie komme ich da bei z.B. 0,5g auf den Winkel ? Sorry für die blöden Fragen :-) Micha
> cos-alpha = Hyp/Ank.
da denken wir bitte nochmal drüber nach.
ja :-) hast ja recht. Cos-alpha = Ank/Hyp war ein Test :-)
Q Peter, hab mir grad mal den MMA7260 angeschaut. Der kostet auf ner Platine keine 20 EUR bei Ebay. Das klingt ja ganz gut. Hast du mit dem schon mal was gemacht ?
@ Micha (Gast) Habe die MMA7260QT vor 1 Jahr gekauft, aber erst noch vor, sie zu verwenden. In der empfindlichsten Einstellung liefern sie 800mV/G, der Nullpunkt liegt bei 1,65V +/-10%, muss also abgeglichen werden. (am besten in einem Null-G-Parabelflug, hihi) Bei gerader Lage meldet also der Z-Teil + oder -800mV und die anderen 0 (immer bezogen auf den Nullpunkt). Wenn er ganz senkrecht gekippt ist, geht Z auf 0 und X oder Y melden die + oder - 800mV oder es gibt eine Mischung aus X und Y. Es würde mich interessieren, welche Gradauflösung mit 10 Bit AD-Wandlern (AVR!) erreicht wird. Bin aber heute zu faul zum Rechnen. Wenn du ein Ergebnis hast, lass es doch wissen. Grüße, Peter
Ich habe leider noch nicht begriffen wie ich mit den "g" Werten auf meinen Winkel komme? Kennst du dich da aus...? ja und 10 bit ist 1024 oder was meinst du jetzt ?
90 grad / 1024 = 0,087 Grad Auflösung. Mal grob gesagt 0,1 Grad. das würde mir schon reichen. Kennt sich keiner mit den Zeug hier richtig aus ? :-)
Ja, doch sicher haben wir eine Ahnung. Sind aber mindestens so faul und demotiviert wie du....
Wenn Du einen z.B. einen +/-1.7G Sensor hast, der in Mittellage 2.5V ausgibt, bei -1.7G=0V und bei +1.7G = 5V dann hättest Du bei +1G=(2.5V/1.7)+2.5V = 3.97V und bei -1G=(2.5V/1.7)+2.5V = 1.03V +/-1G hast Du dann, wenn Du den Sensor genau 90° seitlich kippst. Der Verlauf der Spannung folgt dabei der Sinus-Funktion im Bereich 0..90°. Im Bereich von ca. +/-15° ist der Verlauf der Sinus-Kurve recht linear, da kann man - je nach Anforderung an die Genauigkeit - fast ohne Kompensation der Ausgangsspannung leben. Darüber hinaus KANN man die Ausgangsspannung entsprechend kompensieren. Wenn man das z.B. mit einem Mikrocontroller macht, dann muss man eingangsseitig schon sehr fein auflösen (z.B. mit 14 bit), um ausgangsseitig noch eine annehmbare Auslösung (z.B. 8..10 bit) erzielen zu können. Prüfe doch einfach, ob Du diese Kompensation für deine Applikation überhaupt benötigst. Übrigens noch Unterschied zwischen Neigungssensor und Beschleunigungssensor: Der liegt nur in der Dämpfung des Elements, diese ist naturgemäß bei MEMS-Zellen (sprich Halbleiter-Lösungen) so gut wie nicht vorhanden. Eine nachfolgende Dämpfung per Tiefpass kann meistens das gewünschte Resultat erzielen aber nicht immer: Wenn das Sensorelement in entsprechende Resonanzen gerät (z.B. durch Mikro-Schwingungen bei Straßenfahrt oder dergleichen) kann dieses in Resonanz geraten. Diese Schwingung des Sensorelements kann für eine Meßwert-Verfälschung sorgen, welche definitiv nicht von außen kompensierbar ist. Aus diesem Grund gibt es für reine Neigungssensoren oftmals noch als veraltet erscheinende Messverfahren wie Ölpendel oder kapazitiv erfasste Elektrolyte zwischen Glasplatten. Diese Verfahren haben prinzipbedingt eine hohe Dämpfung und eignen sich daher besonders für eine Neigungsmessung.
@ so nicht wuste garnicht das ich faul und demotiviert bin. das ist mir neu ! dann lass doch mal was vom stapel, wenn du dich auskennst. denke eher du gehörst du den spinnern die hier den gerne mal den oberlehrer raushängen lassen und sonst nichts können außer sprüche kloppen
@ Micha (Gast) Da hab ich oben den ganzen Sensor beschrieben, aber es braucht ja nur z.B. den Z-Teil, X und Y braucht man hier nicht. Werte vom Sensor sind im Bereich 1,65V +/- 0,8V für 0 Grad bis +/- 90 Grad. AD-Wandler auf 0..2,5V auslegen, weil es 2,5V Referenzen gibt und die maximale Spannung vom Sensor bei 1,65+0,8=2,45V liegt. Die Wandlerwerte liegen bei 10 Bit zwischen 348 und 1004 (676 +/- 328) Wandlerwerte normieren auf +/-1, damit sie mit Acrcus Sinus weiter verrechnet werden können: Z = (676 - Wandlerwert) / 328. Winkel = arcsin(Z) Winkelfunktionen müssten von einem Mikrocontroller zu schaffen sein. Die Auflösung beträgt etwa 0,2° bis 30° Neigung. Grüße, Peter
@ Harald und Peter, danke für die Erklärungen. Im großen ganzen habe ich das jetzt geschnallt. Ich denke mit der Genauigkeit ohne Kompensation kann ich leben. Das alles nochmal genau zu berechnen macht bei meinen Anwendungen keinen großen Unterschied. Ich brauche das nur als Winkelmesser um paar Rohre zu biegen. Die Biegungen nochmals bischen zu korrigieren ist einfacher als hier ein riesen Aufwand zu betreiben. Nochmal zu dem Sensor. Ich brauche nur eine Achse und ein Sensor mit 2,5 V Mittellage wäre optimal für mich. Denn könnte ich so wie er ist an meine SPS hängen und wäre fertig. Kennst du / Ihr da zufällig einen ? Wenn nicht klingle ich mich morgen mal bei den Händlern durch. Grüße Micha
Datenblatt eines ADXL lesen und du weist bescheid! z.B. Tilt = asin(acceleration)
z.B. http://www.gemac-chemnitz.de/pages/d_html/produkte/sensors/de-sensanalog.htm Da gibt es welche mit 0..10V, wahrscheinlich ideal für SPS. Allerdings sind die auf keinen Fall kostenlos, nur als Vorwarnung.
Gemac ist ne Sache für sich. Da hab ich heute erst einen Testsensor zurück geschickt. Ich habe zwei Sensoren NS7. Dieser soll eine 8 bit paralell Wort entsprechend der Neigung ausgeben. Ich habe das getestet. Bei mir leider ohne Erfolg. Die Null und die 255 kamen ganz sauber. Nur dazwischen flatterte das Meßergebnis hin und her wie so ein Hundeschwanz. Darauf hin hab eich bei Gemac angerufen und es wurde mir sehr freundlich versucht zu helfen. Ich habe sogar ein neues Exemplar zum Testen bekommen. Bei dem hatte ich das gleiche Ergebniss. Das Problem war eigentlich nur, das es kein vernünftiges Datenblatt gibt. Ich bin mir sicher das die Dinger funzen, aber leider konnte mir keiner so richtig sagen, was ich falsch mache. Und ein Entwickler sagte mir das es in dem 2 seitigen Datenblatt einen Fehler geben sollte. Ging aber auch nach der neuen Einstellung nicht. Naja nichts für ungut. Es wird einem da versucht zu helfen auch wenn nicht die Umsätze in tausender Stückzahlen winken. Das fand ich echt gut, das Datenblatt jedoch grotten schlecht. Ja und die Preise sind auch nicht gerade mehr Marktfähig. Für eine Achse mit 8 bit Auflösung um die 100 EUR ( und nix mit Sample ) ist nicht mehr zeitgemäß Grüße Micha
Also um 0,1 Grad Auflösung zu bekommen braucht man schon einen Sensor der bei 1g 10 Bit macht, das ist schon nicht ganz einfach zu beherrschen. Integrierte Sensoren, die den A/D Wandler bereits mit drin haben sind meist bei 8 Bit pro g oder schlechter. Wir bauen einen 3 achsigen Sensor mit USB Schnittstelle der 10 Bit bei +/-2g macht, also 8 Bit pro g. Dazu haben wir auch ein Beispielprogramm mit dem man 2D Winkel messen kann, Sourcecode inklusive, kann man sich also runterladen um anzuschauen wie sowas geht: http://www.accelerationsensor.de Nicht vergessen darf man, dass durch den cos alpha die Winkelauflösung um so schlechter wird je weiter man sich von der Horizontalen entfernt. Für präzise Winkelmessungen sind eher flüssigkeitsgefüllte Sensoren mit kapazitiver Messung sinnvoll.
"Linux-Unterstützung in Vorbereitung" - heisst das die wirds nie geben oder habt ihr dafür schon nen angepeilten Termin?
Aber immer darauf achten was gemessen wird. Sollte sich das Objekt bewegen bzw selbst beschleunigen, so gibt es eine Überlagerung der gemessenen Beschleunigung durch den Winkel und der Bewegungsbeschleunigung. Gerade bei Pendelbewegungen (oder schlimmer Doppelpendel) wird das harrig. Die Spezifikation "statisch" sollte man also immer genau treffen. (Messobjekt steht für 10s, 1s, 100ms still um die Messung durchzuführen). JL
"Linux-Unterstützung in Vorbereitung" Leider noch kein Termin, uns ist der Linux-Programmierer ausgefallen, Ersatz sollte aber hoffentlich in Kürze vorhanden sein. Da das Thema so komplex nicht ist, wird es wohl nicht mehr allzulange dauern.
@Guido: Ok, danke. Es soll ja Firmen geben, die schon seit Jahren Linux-Unterstützung ankündigen, daher die Frage. Zum Thema: Warum rechnet ihr nicht mit arctan(y/x) den Gravitationsvektor aus? Dann wär wenigstens die Genauigkeit nicht mehr winkelabhängig. Und wenn ich weiss wo unten ist, ist die Neigung ja auch ein Kinderspiel :-)
Ja, durch Einbeziehung der Z-Achse könnte man die Genauigkeit noch steigern, das ist wahr. Da es aber nur ein Demoprogramm ist, hat uns die Lösung erst mal gereicht, man kann das ja so schon schön auf der Messe vorführen. Fertig benutzbare Programme für so einen Sensor zu schreiben ist ohnehin schwer, da jede Anwendung ihre Anforderungsdetails hat.
Sorry, war jetzt nicht als Kritk gemeint, sondern als Anstoss für die Diskussion weiter oben!
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