Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bester Gyro/Accelerometer gesucht


von raph (Gast)


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Hallo Zusammen

Ich suche den genausten Gyro/Accelerometer bis 30 Euro.
Um damit die Atmung mit dem Sensor Platziert auf den Brustkorb zu 
messen.
Laut wissenschaftlicher Untersuchungen liegt dabei die Beschleunigung 
des Brustkorbs bei +/- 1.5 g .

Wies ihr mit Welchem IC man  das so messen kann ?


Gruß

RL

von min (Gast)


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MPU6050 kann das.

von Glubsch (Gast)


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+-1.5g  ... eine rabbiate Beschleunigung auf einem Brustkorb... 
vielleicht wenn das Alien vorne um die Ecke biegt ...

:-)

von amateur (Gast)


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Hoffentlich weis Dein Patient auch wie er zu atmen hat :-)
Bei Bauchatmung dürftest Du, auf diese Weise, nur Fahrkarten schießen.

von Ihr lönnte ihr name stehen (Gast)


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ehr 1,5 mg. gerade empirisch ermittelt, es geht um eine Bewegung von 
wenigen cm und das mit einer sehr geringen Frequenz. ich halt das für 
nicht möglich.

von T.Roll (Gast)


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Ihr lönnte ihr name stehen schrieb:
> ehr 1,5 mg.

So kleinlich wegen drei Größenordnungen. Macht das wirklich einen 
nennenswerten Unterschied?

von Purzel H. (hacky)


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Naja. Beim Sensor fuer +-1.5g wird das effektive Signa grad im Rauschen 
verschwinden...

von Stefan (Gast)


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Außerdem gibt es "besten" Sensor sicher nicht für 30 Euro, wenn man das 
Wort "besten" an die Empfindlichekit und Qualität bindet.

Kann natürlich auch sein, dass der billigste Sensor der Beste ist, weil 
das Endprodukt einfach nur billig sein sol, egal ob es überhaupt 
funktioniert (wie bei Pollin).

von Hasso (Gast)


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Vlt sollte eine anderes Messprinzip verwendet werden. Mikro am Mund?

von Frank M. (frank_m35)


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Also der MPU-6050 kostet knapp über 40 Euro, das ist viel. Dafür hat er 
16-bit Auflösung wenn ich das richtig sehe und einiges an Berechnungen 
werden schon intern geregelt. Bei +-2g gibt das 1 Einheit für 0,06mg. 
Bei 1.5mg hat man 25 Einheiten zur Verfügung, nicht gerade viel, aber 
dürfte reichen.

Bei 12-Bit Auflösung, was die günstigeren bieten, hat man eine Einheit 
für 1mg. Das wird kritisch, da aber eine Umkehrung der Bewegungsrichtung 
stattfindet, dürfte es damit auch gehen. (Bspw. LSM330DLC, findet auch 
im Galaxy S3 Einsatz)

Du wirst natürlich nicht ungefiltert die Daten verwenden dürfen sondern 
über einen Filter (Integriert in den manchen ICs und anpassbar) die 
Daten auslesen.


Ich habe gerade einmal mein HTC Desire, das ein 10-Bit Acc (BMA150) 
verwendet, auf meinen Bauch gelegt und mit Sensor Readout mir den 
Graphen angeschaut, schwach, aber erkennbar, auch bei flacher Atmung. 
Und das bei 10-Bit, also sollten 12-Bit ausreichen.

Falls du Zugang zu einem Galaxy S3 hast, dann kannst du ja einmal 
schauen, ob der LSM330DLC ausreicht für deinen Anwendungsfall. Oder 
irgendein Smartphone und mal einen Selbsttest ausführen.

Falls das alles nicht reicht, und die Person mit einer Videokamera 
gefilmt werden kann, dann kannst du dir auch soetwas überlegen:
http://www.popsci.com/technology/article/2013-02/watch-babys-face-change-color-her-pulse
Laut Video ist die Software Open Source, somit kannst du dein Glück 
damit versuchen.

von Werner (Gast)


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raph schrieb:
> Um damit die Atmung mit dem Sensor Platziert auf den Brustkorb zu
> messen.

Was möchtest du davon messen?
Nur die Atemfrequenz oder auch Atemminutenvolumen/Atemzugvolumen?

von Magnus M. (magnetus) Benutzerseite


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Der Proband darf sich aber nicht bewegen...

von raph (Gast)


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Danke, sehr konstruktiver hinweis.

Ich teste grad den ADXL213 funktioniert so lala mit 10 Bit ADC am uC

von raph (Gast)


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Ich will die Hühlkurve messen... also die Brustkorbbewegung.

von raph (Gast)


Angehängte Dateien:

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Ixh hab mal das die Messung aus dem Wissenschaftlichen Dokument 
reingestellt

von Eumel (Gast)


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Und wie bist du da auf 1,5G gekommen?

von Frank M. (frank_m35)


Angehängte Dateien:

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Eumel schrieb:
> Und wie bist du da auf 1,5G gekommen?

Er hat wohl eine Differenz von 1.5m*s^-2 abgelesen und vergessen dass 1g 
= 10m*s^-2 sind, also um eine Größenordnung daneben.
Auf jeden Fall sind es keine 1.5mg wie andere vermuteten, sondern 0.15g. 
Somit ist ein 16-Bit Acc nicht notwendig.
Bei 12bit, also 1 Einheit = 1mg ergibt das 150 Einheiten mit denen er 
arbeiten muss, das reicht massig.

Im Anhang einmal eine Kurve mit meinem Smartphone in aufrechter 
Position, während ich saß und etwas kurz gelernt habe, also mich dabei 
auch leicht bewegt. Es sind die Atemkurven erkennbar, braucht nur ein 
bisschen gefiltert zu werden.
Bei der zweiten Kurve habe ich mich flach aufs Bett gelegt und gemessen 
wie im 'wissenschaftlichen Dokument'.

Mit 10-Bit also gut messbar. Kauf dir einen 12-Bit Acc mit digitalem I2C 
oder SPI Ausgang und es sollte mehr als einfach realisierbar sein.

von Sebastian W. (sebastian_w29)


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Frank M. schrieb:
> Also der MPU-6050 kostet knapp über 40 Euro, das ist viel.

Bei http://www.ebay.de/itm/271147161189 unter 10 Euro incl. Versand.

von pete (Gast)


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oder knapp über 5 Euro, wenn man etwas Geduld hat:

http://www.ebay.de/itm/300739637362

von Hauspapa (Gast)


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>Brustkorbs bei +/- 1.5 g.

Lieber Ralph
Besten Dank für das anschauliche Bild. Ich bitte zu Bedenken das der 
liegend Patient in der Z-Achse nicht mit 9.81m/s2 bescheunigt wird. Auch 
die X-Achse ist mit 1.5m/s2 Offsetbehaftet. Dieser ist offensichtlich 
auch nicht real, sonst würde deer Patient ja nach einer Seite 
davonfliegen.

Dich Interessiert also nur der Wechselanteil des Signals. Für die 
meisten bisherigen Antworten ist dieses Wissen selbstverständlich, ich 
wollte es nur noch einmal betont haben, da ich nicht sicher bin ob dir 
dies klar ist.

Ein Problem bekommst Du mit so einem schwerkraftbehafteten Sensor noch 
wenn Du nur die linearen Achsen betrachtest und der Sensor bei der 
Atembewegung etwas kippt. Dann hast Du recht schnell einen Wechselanteil 
der Schwerkraft in den Messwerten den Du nicht mehr herausbekommst. Da 
der Sinus um Null herum recht steil ist und Vollauschlag 0.1g sind 
reichen schon 5° um Dir richtig Ärger zu machen.  Evtl. bringt es etwas 
die Sensorachsen nicht parallel sondern schräg zur Schwerkraft 
auszurichten. Die Fehlerrechnung überlasse ich aber Dir.

schönes Thema
Hauspapa

von raph (Gast)


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Danke für die Antwort. Super das du mir die Messungen reingestellt hast.

Ich denke meine Angabe +/- 1.5 g war der Bereich gemeint in dem 
gemesssen werden soll als

von raph (Gast)


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Ja das mit der schräge Achse hab ich mir auch schon überlegt und erste 
Versuche gemacht. Ist eine sehr gute Idee die ich sicher testen werde..

von Bernd (Gast)


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ich kann mir gerade nicht erklären wo die Beschleunigung in x Richtung 
her kommt, Bewegung ist doch nur in z-Richtung,
was übersehe ich denn da?

von kopfkratzer (Gast)


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Kopfkratz
Und warum nicht via Dehnungsmeßstreifen als Bauchgurt ?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Wenn es preisgünstig sein soll:
Von ELV gibts ein Bausatzmodul 3-Achsen-Sensor von Bosch nur 6,95€
Artikel-Nr.: 68-09 15 21

Datenblatt:
http://www.elv-downloads.de/Assets/Produkte/9/915/91521/Downloads/91521_bma020_data.pdf

"Der Beschleunigungssensor erzeugt zwischen 25 und 1500 Mal pro Sekunde 
Messdaten in einem frei wählbaren Bereich von ±2 g, ±4 g oder ±8 g. Das 
winzige Modul ist einfach per Rasterleis­te auf eine Platine der 
Applikation, z. B. Mikroprozessor-Anwendung, aufsteckbar, die 
Kommunikation erfolgt wahlweise über I2C oder SPI (3/4 wire). "

Allerdings kein Gyro, nur 3 lineare Achsrichtungen. Aber aus dem bisher 
geschriebenen kann ich auch keine Notwendigkeit für einen Gyro erkennen.

von Frank M. (frank_m35)


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@Christoph Kessler:
Der Bosch hat nur 10-bit.
Mit den eBay anngeboten kommt er am besten weg. Für 10 Euro (vermutlich 
schnelle Lieferung) oder 5 Euro (dauert wohl ein zwei Wochen) eine 
High-End Acc/Gyro combi in handlicher Form ist nicht zu schlagen.

@Bernd:
Das ist mir auch aufgefallen. Eigentlich hätte nur die z-Achse einen 
Ausschlag geben dürfen.
Meine Vermutung: Es wird nicht die Beschleunigung durch die Atmung 
gemessen, da diese zu gering ist um aufgelöst zu werden. Vielleicht mit 
dem MPU6050 sieht man bei der z-Achse etwas.

Stattdessen wird durch die Atmung der Beschleunigungssensor leicht 
geneigt, in x- und y-Richtung (Bauch wird rund (oder runder ^^) beim 
Einatmen), sodass die z-Achse nicht mehr parallel zur Erdbeschleunigung 
steht, somit die x- und y-Achse nicht mehr 0 messen sondern eine 
schwache Komponente der Erdbeschleunigung.

Am Bild aus dem paper: Anfangs lag die x-Achse schon nicht waagrecht 
sondern leicht geneigt, wodurch -2m*s^-2 erst zustande kamen. Durch die 
Atmung wird diese Neigung beeinflusst.

von Bernd (Gast)


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Frank M. schrieb:
> Meine Vermutung: Es wird nicht die Beschleunigung durch die Atmung
> gemessen, da diese zu gering ist um aufgelöst zu werden.

das ist wohl die Lösung, es wird also die Neigung des Sensors 
ausgewertet

von Rolf M. (rmagnus)


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Bernd schrieb:
> ich kann mir gerade nicht erklären wo die Beschleunigung in x Richtung
> her kommt, Bewegung ist doch nur in z-Richtung,
> was übersehe ich denn da?

Vielleicht ist der Sensor einfach nur nicht perfekt ausgerichtet, wenn 
er da so auf einem Bauch rumliegt?

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