[esaulenka 7]

Число 94 означает "на столько милливольт изменится сигнал на выходе при изменении ускорения на 1 g."

Если Вы видите на одном из каналов напряжение 3 вольта, значит, вы прямо сейчас ускоряетесь на (3 В -2,5 В) / 0,094 В/g = 5.3 g (и если делаете это вертикально вверх, скоро выйдете в открытый космос :-) ).

 

Рекомендую ещё прочитать сноску к этой цифре - это максимальное значение коэффициента. Правильное значение определяется экспериментально, при калибровке, и должно быть написано в паспорте.

 

1)Напряжение питания датчика по моей схеме +15 В. Выходит, что при ускорении в 1 g(9,81 м/сІ) на выходе будет: 15/2 + 0,094 = 7,594 В. В документации на датчик указано: Диапазон изменения аналоговых выходов каналов оси Y, Z гироскопа и каналов акселерометра, В: 0..5. Вроде 7,594 больше 5 ?

 

Не надо верить всему, что пишут в интернетах. В документации русским языком сказано, что на выходе в покое 2.5 вольта. Вот документации и верьте.

[LAS9891 0]

Учитывая рекомендации esaulenka, пробую преобразовать значения напряжении с датчика в значения проекций вектора гравитации на соответствующие оси, т.е. преобразую вольты в единицы ускорения g.

 

В паспорте к датчику указаны значения масштабных коэффициентов измерения линейного ускорения по осям X, Y, Z. Используя эти значения при пересчете, получаю значения превышающие по модулю число 1. Причем датчик лежит на столе - не движется, а по рассчитанным значениям выходит, что проекция вектора гравитации на ось превышает значение самого вектора гравитации. Возможно ли такое, когда датчик неподвижен?

[esaulenka 7]

Так. Давайте-ка табличку:

- масштабный коэффициент по оси X (из паспорта)

- напряжение по каналу X, ось X направлена вертикально вверх (с вольтметра)

- напряжение по каналу X, ось X направлена вертикально вниз (с вольтметра)

(ещё 6 аналогичных цифр по остальным двум осям).

 

А потом будем заниматься арифметикой.

 

Если посмотреть внимательнее, в документе "ПЗ" цифра "2.5 вольта в покое" указана с немаленьким допуском. Вот и не надо верить интернетам :-)

Сказано, что у вас 2,5 В +/- 0,2В - значит, так и надо считать: там от 2,3 до 2,7 В, а сколько точно - неизвестно.

[LAS9891 0]

Так. Давайте-ка табличку:

 

 

Важное уточнение: в таблице указаны значения напряжений на выходах датчика, которые были измерены когда датчик подключен к схеме преобразования. Кроме того, были измерены значения напряжений на выходах датчика когда датчик НЕ подключен к схеме преобразования. В обоих случаях напряжения равны. Это я к тому, что каждый выход датчика подключен к входу схемы преобразования, имеющему высокое входное сопротивление. Напряжение на выходе датчика не просаживается при подключении его к схеме преобразования.

 

 

Я начинаю подозревать, что паспорт не соответствует моему датчику. Коэффициенты и рассчитанный нулевой сигнал указаны для другого датчика.

Изменено 21 апреля, 2016 пользователем LAS9891

[Ruslan1 17]

LAS9891, измерьте, пожалуйста, немного иначе и больше, для "полной полноты картины"

 

Эксперименты:

 

X вниз

X горизонтально

X вверх

Y вниз

Y горизонтально

Y вверх

Z вниз

Z горизонтально

Z вверх

 

Измеряемые параметры для каждого эксперимента (для каждого! измерям все оси а не только ту которую направили)

X напряжение

Y напряжение

Z напряжение

[LAS9891 0]

Кажется нашел ошибку. Дело в том, что максимальное значение напряжения на входе моего АЦП +3,3 В. Соответственно сигнал с выходов датчика я преобразую к диапазону АЦП. Преобразую по такой схеме:

 

Я измерил значение напряжения на выходе с датчика для каждой оси в нулевом положении, т.е. тогда когда ось лежит параллельно горизонту. Получилось 2,56 В на всех осях.

 

Далее, используя значения указанные в таблице, пробую рассчитать значение масштабного коэффициента измерения линейного ускорения для каждой оси.

 

Для оси Х, когда ось направлена вверх: 2,56 - 2,47 = 0,09 ;

Для оси Х, когда ось направлена вниз: 2,56 - 2,65 = -0,09 ;

 

Для оси Y, когда ось направлена вверх: 2,56 - 2,46 = 0,1 ;

Для оси Y, когда ось направлена вниз: 2,56 - 2,65 = -0,09 ;

 

Для оси Y, когда ось направлена вверх: 2,56 - 2,47 = 0,09 ;

Для оси Y, когда ось направлена вниз: 2,56 - 2,65 = -0,09 ;

 

Можно считать что для всех осей коэффициент равен 0,09 (по модулю). Причем коэффициент равен 0,09 (по модулю) и когда ось направлена вверх и когда направлена вниз, это важно.

 

Теперь проделаю тоже самое, но напряжение буду измерять на входе АЦП:

 

Для оси Х, когда ось направлена вверх: 1,7 - 1,66 = 0,04 ;

Для оси Х, когда ось направлена вниз: 1,7 - 1,78 = -0,08 ;

 

Для оси Y, когда ось направлена вверх: 1,7 - 1,65 = 0,05 ;

Для оси Y, когда ось направлена вниз: 1,7 - 1,78 = -0,08 ;

 

Для оси Y, когда ось направлена вверх: 1,7 - 1,66 = 0,04 ;

Для оси Y, когда ось направлена вниз: 1,7 - 1,78 = -0,08 ;

 

И вот тут у меня вопрос: почему на входах АЦП значения коэффициентов различны при противоположных направлениях оси?

[esaulenka 7]

Соответствие паспорта датчику легко проверить по серийному номеру. Соответствие паспорта правде придётся проверять самостоятельно :-)

 

Пока что даже по этим измерениям видно, что (напряжение_ось_вверх - напряжение_ось_вниз) / масштабный_коэффициент равно двум g. В одном положении датчик показывает +1g, в другом - -1g. Разность как раз даёт два (или минус два).

Два с половиной процента погрешности предлагаю списать на некорректные измерения.

Значение нуля можно примерно считать как середину измеренных значений.

 

Правда, Вам нужен инклинометр, и такая точность, скорее всего, недостаточна.

Что с этим делать, не знаю. У нас получился датчик "просигнализировать, что объект повернули относительно начального положения". Пара градусов на совсем дешёвом акселерометре - без проблем.

Но там можно запоминать начальное значение и отбрасывать совсем медленные изменения (из-за влияния температуры, например).

[LAS9891 0]

Соответствие паспорта датчику легко проверить по серийному номеру. Соответствие паспорта правде придётся проверять самостоятельно :-)

Теперь не смотрю паспорт, все значения пытаюсь сам рассчитать. Теперь проблема почему при расчете коэффициентов (на входе АЦП), значения этих коэффициентов при направлении оси вверх и вниз отличаются. Если рассчитать по напряжениям прямо с выходов датчика, то значения совпадут.

[esaulenka 7]

Хм. Хотел кинуть первую же попавшуюся ссылку "операционные усилители", а там такое же безобразие нарисовано, как и у Вас. Беда-а-а-а...

 

Выходное сопротивление Вашего преобразователя довольно большое. Если АЦП неидеальный (почему бы сразу не сказать, что используется?..), он и будет влиять на напряжение на этом делителе.

И кто такой DA3 ?

 

Самое простое решение - инвертирующий усилитель с коэф. усиления меньше единицы.

Самое правильное решение - инструментальный усилитель, тогда не будет влияния на датчик (у инвертирующего усилителя входной ток ненулевой, а допустимый ток акселерометра нам никто не сказал - возможно, появится погрешность).

[LAS9891 0]

Ставьте сначала повторитель на ОУ для минимизации нагрузки выхода этого акселерометра, а потом уже можно и делитель.

 

При подключении по такой схеме возникает странность.

 

Если измерить напряжение на входе ОУ при расположении оси акселерометра вертикально вверх и вертикально вниз, то напряжения изменяются на одинаковую величину относительно значения напряжения при нулевом положении, когда ось расположена горизонтально (напряжения меняются симметрично относительно нулевого положения).

 

Если измерения проводить на "выходе" делителя, то этой симметрии нет. Почему?

 

Выходное сопротивление Вашего преобразователя довольно большое. Если АЦП неидеальный (почему бы сразу не сказать, что используется?..), он и будет влиять на напряжение на этом делителе.

 

Тогда, если я отсоединю выход ОУ от АЦП, влияние АЦП будет устранено и все будет якобы правильно на делителе. Я сделал такой эксперимент и получил такой же результат, как и при подключенном выходе ОУ к АЦП. Выходит АЦП тут не виноват. В чем тогда проблема?

 

И кто такой DA3 ?

1467УД2Т

 

Если АЦП неидеальный (почему бы сразу не сказать, что используется?..), он и будет влиять на напряжение на этом делителе.

12-битный АЦП последовательного приближения встроенный в 1986ВЕ4У1 (микроконтроллер).

[esaulenka 7]

Старшие товарищи меня поправят, я 140УД-что-то-там видел только на лабораторках в институте.

 

Смотрю документ "технические данные" от Интеграла.

Как минимум, там есть странный параметр "сопротивление нагрузки от 2 до 10 килоом". У Вас явно не так.

Напряжение на входе при питании от +5В должно быть меньше 3.3 вольт - т.е. полной шкалы акселерометра видно не будет.

Макс. напряжение на выходе при тех же +5В питания - аналогично, +3.3 вольта.

 

В общем, какой-то подозрительный операционник...

[LAS9891 0]

Уже не первый раз замечаю, что в моих вопросах виноваты комплектующие. То советуют датчик поменять, то контроллер, то усилитель. В общем я всегда выбираю неправильные ПКИ.

[esaulenka 7]

Во всяком случае, надо документацию читать на перед тем, как что-то делать.

 

Попробуйте привести сопротивление на выходе операционника к значению из даташита.

И питание ему увеличить, если есть возможность.

 

Около нуля входного сигнала он по-прежнему работать не будет (нужно отрицательное питание), ну да ладно.

[LAS9891 0]

Попробуйте привести сопротивление на выходе операционника к значению из даташита.

И питание ему увеличить, если есть возможность.

 

Питание увеличил до +15 В, сопротивление на выходе операционника 4,5 кОм. То же самое.

 

[novikovfb 18]

почему-то в гугле на ФГ-30А выдает датчик угловой скорости (гироскоп). Вот для гироскопа с такими пределами измерения, как у ФГ-30А, поведение совершенно объяснимое: он измеряет скорость вращения Земли (15 градусов в час, т.е. 0,004 градуса в секунду, а при пределе измерения 300 градусов в секунду это - ноль.