Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Beschleunigungssensor = Neigungssensor?


von rene p (Gast)


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Guten Morgen,

ich hätte nur eine kleine Frage: Ist es wirklich korrekt, dass man einen 
Beschleunigungssensor (z. B. MMA8452Q) ohne Probleme auch als 
Neigungssensor verwenden kann - und zwar auch im stationären Zustand?

Funktioniert das in den heute gängigen Smartphones (Gay-Phone und Co) 
bzw. in der Wii auch so?

von Ano N. (oorim)


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Du kannst den Neigungswinkel berechnen, ja. Erdbeschleunigung als Achse 
orthogonal zum Boden und mittels zweier Beschleunigungen den Winkel 
bestimmen.

Aber: Wenn sich das Objekt bewegt erfährt es Beschleunigungen -> der 
Winkel wrid verfälscht.

In Smartphones sind afaik Beschleunigungssensoren und Gyros. Die 
kombiniert ergeben ein stabileres System da du dann zwei Bezugspunkte 
hast.

Man kann natürlich noch mehr Sensoren kombinieren, zum Beispiel noch 
einen Kompass und ein Hygrometer für die Höhenmessung. Am Schluss kann 
man sich dann ein 9DOF INS (Initial Navigation System) bauen das 
ziemlich stabil und unabhängig die aktuelle Lage deines Objekts misst. 
Aber: Die Sensorfusion ist nicht ganz einfach, am sinnigsten ist da der 
Kalman Filter. Größtes Problem ist mMn. allerdings ein gescheites 
Mathematisches Modell aufzubauen.

von HorstiBorst (Gast)


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Hi Rene,

da wir hier auf der Erde eine permanente Beschleunigung in Richtung 
Erdmitte haben, -> ja.

Viele Grüße,
HorstiBorst

von Lehrmann M. (ubimbo)


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rene p schrieb:
> ich hätte nur eine kleine Frage: Ist es wirklich korrekt, dass man einen
> Beschleunigungssensor (z. B. MMA8452Q) ohne Probleme auch als
> Neigungssensor verwenden kann - und zwar auch im stationären Zustand?

ja das ganze geht aber nur im stationären Zustand. Kurze Erläuterung: 
Der Sensor misst durch das Messprinzip bedingt die Erdbeschleunigung 
mit. Steht er genau senkrecht ergibt das auf der entsprechenden Achse 
genau 1 g. Kippt der Sensor, so wirkt nicht mehr die gesamte 
Erdbeschleunigung auf die entsprechende Sensorachse, ein Kippen kann 
erkannt werden. Das Problem ist, dass wenn der Sensor noch zusätzlich 
beschleunigt wird (Bewegung nach vorne, hinten, seitwärts, ...), so sind 
die gemessenen Werte nur noch Murks.

rene p schrieb:
> Funktioniert das in den heute gängigen Smartphones (Gay-Phone und Co)
> bzw. in der Wii auch so?

Ja hier werden Beschleunigungssensoren und teilweise zusätzlich sog. 
Gyroskope (Gyros) verwendet, diese messen aktiv die Drehung (leider 
nicht sonderlich genau). Eine gute Kombination aus Gyro + 
Beschleunigungssensor (Accelerometer) zusammen mit einem aufwänden 
Filter (http://en.wikipedia.org/wiki/Kalman_filter oder 
Komplementärfilter) bilden eine hervorragende Basis. Autonome 
Modellflugzeuge / Quadrocopter werden primär so gesteuert bzw. stabil 
gehalten.

http://diydrones.com/profiles/blogs/705844:BlogPost:23188

von Der Michel (Gast)


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Lehrmann Michael schrieb:
> Kurze Erläuterung:
> Der Sensor misst durch das Messprinzip bedingt die Erdbeschleunigung
> mit.
Genaugenommen mißt der Sensor hauptsächlich die Erdbeschleunigung. 
Selbst beim Beschleunigen von 0 auf 100 km/h in 6 Sekunden kommt gerade 
die Hälfte der Erdbeschleunigung dazu.

von rene p (Gast)


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HorstiBorst schrieb:
> da wir hier auf der Erde eine permanente Beschleunigung in Richtung
> Erdmitte haben, -> ja.

D. h. für solche Anwendungen nimmt man dann besser keinen Sensor mit 
±24g sondern eher einen mit ±2g :) damit das genügend aufgelöst messbar 
ist.

Und klar, wenn das Objekt zusätzlich beschleunigt wird hauts nicht so 
toll bis gar nicht hin. Wobei die Handys es ja auch merken, wenn man im 
fahrenden Auto sitzt. Aber da is die Richtung der relevanten 
Beschleunigungen verschieden

von HorstiBorst (Gast)


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Beschleunigung ist die Änderung der Geschwindigkeit.
D.h. wenn dein Auto mit konstanter Geschwindigkeit fährt,
kannst du nur die Erdbeschleunigung messen.

Viele Grüße,
HorstiBorst

von Ralf (Gast)


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Ano Nym schrieb:
> ein Hygrometer für die Höhenmessung.

Hygrometer = Feuchtigkeitsmesser

von Ano N. (oorim)


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Ralf schrieb:
> Ano Nym schrieb:
>> ein Hygrometer für die Höhenmessung.
>
> Hygrometer = Feuchtigkeitsmesser

Hab ich in der Zwischenzeit auch gemerkt ... Bitte den Fehler zu 
entschuldigen ;)

von rene p (Gast)


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Danke euch!!

von (Gast) (Gast)


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Na in einem fahrenden Auto wirst Du Deinen Spaß haben mit nem 
Beschleunigungssensor - je nach Federung :)
Jede Vibration ist schließlich auch ne Beschleunigung. Die allerdings 
mittelt sich im Prinzip raus.

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