Jump to content

    
Sign in to follow this  
AlexZabr

Замер угла наклона

Recommended Posts

Нужна функция замера угла наклона устройства в двух осях (скажем носовой наклон и поперечный). Изменения достаточно медленные - устройство частично на штативе - частично на руке, т.е. видимо не нужно широкая bandwidth. Точность тоже не самая высокая нужна, скажем на 0.5 градуса уверенного замера уже достаточно в принципе, важно стабильность, т.е. показания не должны "плавать" при стабильном угле.

Range угловой - достаточно скажем +/- 45 градусов вокруг нуля, но нужно функция обнуления в конкретном положении: т.е. обозначаем датчику положение нуля относительно которого он меряет, и он будет давать отклонения осей относительно заданного нуля.

Желательно сериальный цифровой выход (например I2C было-бы идеально), размер - небольшой микросхемы, питание до 3.3В.

 

Можно конечно взять акселерометер и интегрировать его выход, но предпочел бы готовый чип с цифровым выходом.

 

Ежели у кого был опыт применения нечто подобного - буду благодарен за рекомендации, замечания и т.д.

 

Спасибо.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Нужна функция замера угла наклона устройства в двух осях (скажем носовой наклон и поперечный). Изменения достаточно медленные - устройство частично на штативе - частично на руке, т.е. видимо не нужно широкая bandwidth. Точность тоже не самая высокая нужна, скажем на 0.5 градуса уверенного замера уже достаточно в принципе, важно стабильность, т.е. показания не должны "плавать" при стабильном угле.

Range угловой - достаточно скажем +/- 45 градусов вокруг нуля, но нужно функция обнуления в конкретном положении: т.е. обозначаем датчику положение нуля относительно которого он меряет, и он будет давать отклонения осей относительно заданного нуля.

Желательно сериальный цифровой выход (например I2C было-бы идеально), размер - небольшой микросхемы, питание до 3.3В.

 

Можно конечно взять акселерометер и интегрировать его выход, но предпочел бы готовый чип с цифровым выходом.

 

Ежели у кого был опыт применения нечто подобного - буду благодарен за рекомендации, замечания и т.д.

 

Спасибо.

Если угол Вы хотите измерять от вертикали, то... какие еще устройства, кроме акселерометров, могут чувствовать гравитацию? Трубочки с жидкостью и датчиками давления, микровесы с грузиками... и т.п. Вам ведь не подойдут?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Если угол Вы хотите измерять от вертикали, то... какие еще устройства, кроме акселерометров, могут чувствовать гравитацию? Трубочки с жидкостью и датчиками давления, микровесы с грузиками... и т.п. Вам ведь не подойдут?

 

Да, замер по вертикали (наклон) и горизонтали (roll). Насчет датчиков - есть например одноосевые (ось - вертикаль поверхности чипа) - ставим их в нужной плоскости - он будет мерять отклонения в соотв. оси. Нужная плоскость - ставим датчик так что-бы его меряющая ось была поперек оси предполагаемого вращения устройства - и будет замер в любой нужной оси.

Пример - имее устройство, скажем, труба смотрящая вперед. Нужно датчик угла отклонения yaw (горизонта вверх/вниз). Ставим датчик вертикально в трубе так что его ось замера (его ось вертикальная к поверхности чипа) была поперек (90 градусов) к продольной оси трубы - вот он и будет мерять вертикалный угол.

Ежели нужно мерять отклонения горизонта вправо/влево (roll) - ставим датчик в трубе его осью вдоль продольной оси трубы.

 

Правда тут нужно 2 отдельных датчика (на каждую ось).

 

Пока нашел только од analog (цена огого, да и нет ниже 5В по питанию) и ST (но только один у них есть но у него диапазон слишком широк для моих нужд).

 

Вопрос какие еще есть варианты ...

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, замер по вертикали (наклон) и горизонтали (roll). Насчет датчиков - есть например одноосевые (ось - вертикаль поверхности чипа) - ставим их в нужной плоскости - он будет мерять отклонения в соотв. оси. Нужная плоскость - ставим датчик так что-бы его меряющая ось была поперек оси предполагаемого вращения устройства - и будет замер в любой нужной оси.

...

Вы, кажется, немного путаете с осями. Но это ерунда. А вот угол поворота по горизонтали (вокруг вертикальной оси) такими датчиками не получится. Только относительно штатива (энкодеры оптические) или Земли (по магнитному полю).

Share this post


Link to post
Share on other sites
Вы, кажется, немного путаете с осями. Но это ерунда. А вот угол поворота по горизонтали (вокруг вертикальной оси) такими датчиками не получится. Только относительно штатива (энкодеры оптические) или Земли (по магнитному полю).

 

Да вроде не путаю. В datasheet датчиков указывается ось относительно которой он меряет вращение. Значит по идее будет мерять отклонние вокруг оси в зависимости его физического расположения. Онмеряет отклонение вокруг своей вертикальной оси, т.е. по идее нужно его вртикальную ось расположить в нужной плоскости относительно нужного угла замера.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Нужная плоскость - ставим датчик так что-бы его меряющая ось была поперек оси предполагаемого вращения устройства - и будет замер в любой нужной оси.

Ежели нужно мерять отклонения горизонта вправо/влево (roll) - ставим датчик в трубе его осью вдоль продольной оси трубы.

вправо-влево акселерометр измерять не будет. для измерения азимутальных углов нужен электронный компас или (как было сказано) энкодер, если не нужен истинный азимут. готовые инклинометры есть в виде модулей, чипы не встречались

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да вроде не путаю. В datasheet датчиков указывается ось относительно которой он меряет вращение. Значит по идее будет мерять отклонние вокруг оси в зависимости его физического расположения. Онмеряет отклонение вокруг своей вертикальной оси, т.е. по идее нужно его вртикальную ось расположить в нужной плоскости относительно нужного угла замера.

Если это кому-нибудь понятно - объясните мне.

Share this post


Link to post
Share on other sites
вправо-влево акселерометр измерять не будет. для измерения азимутальных углов нужен электронный компас или (как было сказано) энкодер, если не нужен истинный азимут. готовые инклинометры есть в виде модулей, чипы не встречались

 

Я имел ввиду угол отклонения, не линейный сдвиг, сорри ежели дал себя неправильно понять.

 

С ST LY530AL кто нить имел дело ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Я имел ввиду угол отклонения, не линейный сдвиг, сорри ежели дал себя неправильно понять.

 

С ST LY530AL кто нить имел дело ?

 

Имели, для того чтобы измерять углы - он не подойдет- слишком малая точность и большие шумы. уход после интегрирования около 8 гр/мин,, если стоит, и 15-20, если качаешь, угловые скорости до 110 гр/с, ускорения- 100гр/с^2 полоса "аналоговая" 10 гц, ацп 10 разрядов, оверсемплинг до 12 разрядов, частота выборок около 200 гц.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Имели, для того чтобы измерять углы - он не подойдет- слишком малая точность и большие шумы. уход после интегрирования около 8 гр/мин,, если стоит, и 15-20, если качаешь, угловые скорости до 110 гр/с, ускорения- 100гр/с^2 полоса "аналоговая" 10 гц, ацп 10 разрядов, оверсемплинг до 12 разрядов, частота выборок около 200 гц.

 

Спасибо.

А что посоветуете из своего опыта ? желательно с I2C, но ежели строящие дивайсы - с другим интерфейсом - тоже буду благодарен за совет.

отклонения впкруг горизонтальной оси нужны в относительно не большом обьеме, скажем в диапазоне +/- 30-60 или даже меньше, скорость 100-150гр/сек - достаточно, точность - важна, реальная способность замера 0.1, до 0.5 гр - важна.

Угол по вертикали: +/- 90 диапазон, скорость - 30-60 гр/сек, статичексая точность важна, тоже 0.1 до 0.5 гр.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Спасибо.

А что посоветуете из своего опыта ? желательно с I2C, но ежели строящие дивайсы - с другим интерфейсом - тоже буду благодарен за совет.

отклонения впкруг горизонтальной оси нужны в относительно не большом обьеме, скажем в диапазоне +/- 30-60 или даже меньше, скорость 100-150гр/сек - достаточно, точность - важна, реальная способность замера 0.1, до 0.5 гр - важна.

Угол по вертикали: +/- 90 диапазон, скорость - 30-60 гр/сек, статичексая точность важна, тоже 0.1 до 0.5 гр.

 

 

Для измерения угла наклона относительно вертикали к земле (угол места) можно использовать акселерометры с пределом 1-2g. например LIS2Lxxx или ADXL203. Следует обратить внимание на уровень вибраций в плоскости датчика- они должны быть в пределах диапазона акселерометра, или амортизировать измерительный элемент.

 

Для измерения азимута с точностью полградуса- без привязки к эталонному значению такой точностью может обладать из известных мне методов- только дифференциальный GPS с базой антенн метра 2. хотя, возможно с применением новейших чипсетов GPS эту базу можно уменьшить...

это в статике, при движении все будет намного хуже. также точность зависит от количества и расположения спутников на небе :)

 

Разрешающую способность по углу в полградуса может дать гироскоп ADXRS150, но без коррекции никакой точности не получится- уход около 5 гр/мин в полосе 10гц. (А если у вас есть неподвижное основание с меткой "север"- то угол по азимуту и потенциометром измерить можно :) )

В качестве коррекции можно использовать компас-но его точность оставляет желать лучшего- (2-5градусов) и зависит от места, высоты , магнитных склонений, проезжающих рядом автомобилей..

Share this post


Link to post
Share on other sites
Для измерения угла наклона относительно вертикали к земле (угол места) можно использовать акселерометры с пределом 1-2g. например LIS2Lxxx или ADXL203. Следует обратить внимание на уровень вибраций в плоскости датчика- они должны быть в пределах диапазона акселерометра, или амортизировать измерительный элемент.

 

Вот тут http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=11539&hl= на них делалось.

Точность до 0.1 град. Требуется и аппаратная и программная добавка к акселерометрам. Естественна и интерфейсом указанным не пахнет.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this