[uriy 4]

Мне нужно детектировать наклон блока в 0,5 градуса.

Детектирование требуется на протяжении нескольких часов.

Время реакции не более 100 мсек.

Как эти требования наложить на фильтр каллмана и данные даташита?

Например, LSM6DS3H годится для этого?

Или такой угол слишком мал и существующими датчиками не удастся его детектировать?

[Herz 4]

Как видите из даташита, гироскоп измеряет не сам наклон, а скорость наклона (angular velocity, Angular rate), что следует из единиц измерения (dps).

Значит ли из Ваших условий, что нужно детектировать изменение наклона в 0.5 градуса, произошедшее менее чем за 100мсек?

Насколько я в курсе, интегральные гироскопы для измерения таких углов проблематичны. Насчёт детекции - не могу сказать. Но что, на них свет клином сошёлся? Возможно, наклон Вашего блока удобнее детектировать оптически, например.

[Aner 3]

uriy видимо новая тема для вас, малоизученая вами. По хорошему  должны задаться точностью, разбросом, и др параметрами кроме апаратных MEMs_ов. Для вашей задачи может быть недостаточно акселерометр+гироскоп + фильтр каллмана. У всех этих MEMS_ов есть проблема смещения и устойчивости от температуры и др факторов на протяжении нескольких часов. По этому вам могут они не подходить, надо понимать для какого устройства блока вы планируете использовать это. Возможно потребуется дополнить еще и другими датчиками ваш "блок".  

[AlexandrY 2]

1 hour ago, uriy said:

Мне нужно детектировать наклон блока в 0,5 градуса.

Получится без проблем.
0.5 град это дельта равная  8 mg в ориентации с максимальной чувствительностью. А у чипа разрешение  0.061 mg на бит
Я делал стабилизатор для видеокамер с такой точностью и даже большей на MPU-9250. А у него шум акселерометра в несколько раз выше чем у LSM6DS3H
Тепловое смещение у гироскопа приведет только к плохому определению угла по вертикальной оси. 
Вот по этой оси нужно будет дополнительными средствами калиброваться периодически. 

[uriy 4]

Можете что-то рекомендовать почитать по этому поводу? 

Акселерометр раньше применял, но мне было нужно всего лишь обнаружить наклон в 30 градусов.

0,5 градуса мне уже кажется серьезным

[vladec 7]

Реплика дилетанта.

А датчик-инклиномер Вам часом не подойдет, например, такой от Мюраты: https://www.murata.com/en-eu/products/info/sensor/inclinometer/2018/1114

 

[AlexandrY 2]

22 minutes ago, vladec said:

Реплика дилетанта.

А датчик-инклиномер Вам часом не подойдет, например, такой от Мюраты: https://www.murata.com/en-eu/products/info/sensor/inclinometer/2018/1114

 

Поставщики о нем еще не знают, судя по Octopart
А так это все тот же акселерометр, но откалиброванный и  с предобработкой. Просто следующее поколение акселерометров. Такие через квартал будут у всех производителей. 
Предобработка у таких вещей оставляет меньше пространства для маневра, т.е. в целом более рискованный выбор.   

[Plain 168]

15 часов назад, uriy сказал:

детектировать наклон блока в 0,5 градуса ... на протяжении нескольких часов

Жидкостный датчик наклона, вроде такого.

[Aner 3]

Медленные они, -> 3000 LSB/g with 70 Hz LPF

[uriy 4]

Блок будет крепиться на металлическую конструкцию подвешенную наверху. Нижняя часть которой отклоняется человеком. Что-то навроде механического маятника.

Нужно детектировать нахождение нижней части внутри телесного угла ±0,5 градуса.

Кстати куда лучше крепить блок? Мне кажется как можно ближе к оси вращения. Т.е. наверху к точке подвеса этой металлоконструкции.

Предположительно в начале рабочего дня будет задаваться исходное вертикальное положение. Нажатие кнопки, подача питания или как-то еще.

Quote

Значит ли из Ваших условий, что нужно детектировать изменение наклона в 0.5 градуса, произошедшее менее чем за 100мсек?

Нет. 100 мсек это максимальное время между фактом выхода за пределы угла 0,5 градуса и его обнаружением после фильтраций.

На само отклонение будут уходить единицы секунд, предположим до 10.

Максимальный угол отклонения градусов 20.

Мне кажется в течение рабочего дня показания даже с неподвижного блока уйдут далеко за эти 0,5 градуса.

Оптические датчики исключили из-за загрязненной среды.

Plain кажется отличная штука. Правда в три раза медленней чем мне нужно. Но может быть на это согласятся. И я не нашел ее рабочих температур. Мне надо от минус 40. И с наличием похоже проблемы.

[Plain 168]

https://www.digikey.com/products/en/sensors-transducers/motion-sensors-inclinometers/533?FV=ffe00215&quantity=0&ColumnSort=0&page=1&stock=1&pageSize=500

https://www.mouser.com/Sensors/Motion-Position-Sensors/Inclinometers/_/N-ccfn7Z1yzvvqx?P=1y95zkd

 

Для скорости логичен гибридный способ, т.е. ещё и инерциальный датчик.

[Aner 3]

1 час назад, Plain сказал:

https://www.digikey.com/products/en/sensors-transducers/motion-sensors-inclinometers/533?FV=ffe00215&quantity=0&ColumnSort=0&page=1&stock=1&pageSize=500

https://www.mouser.com/Sensors/Motion-Position-Sensors/Inclinometers/_/N-ccfn7Z1yzvvqx?P=1y95zkd

 

Для скорости логичен гибридный способ, т.е. ещё и инерциальный датчик.

да, + написать еще всю эту математику, ... непросто с калибровкой. -40 там есть, поможет ли?

[yes 5]

а зачем тут гироскоп? почему не трехосевой акселерометр? есть ведь вектор g от которого надо отклонение измерить... это не подколка/риторический вопрос, интересно

upd: и инклинометры, то есть MEMSы, которые так производитель называет, там разве не акселерометр? то есть проекцию того g на ось(и) измеряет?

 

[Aner 3]

1 минуту назад, yes сказал:

а зачем тут гироскоп? почему не трехосевой акселерометр? есть ведь вектор g от которого надо отклонение измерить... это не подколка/риторический вопрос, интересно

а где брать вертикаль тогда?

[yes 5]

2 minutes ago, Aner said:

а где брать вертикаль тогда?

по х,у 0 , по z типа максимум - то есть простейшая калибровка, пока оператор за свой конец не взялся (в этой задаче)