Как я понимаю, внутри у 9150 тот же 6050 плюс магнитометр, который мне не нужен. И ценник в 2 раза больше, да и те же шансы "попасть" на брак. Попытаюсь еще партию 6050 заказать, может повезёт
Хорошая новость: один из "забракованных" датчиков всё-таки оказался работоспособным. В другом положении (на боку) зависимость от температуры AccelX стала более выраженной и корректной. Трёх штук хватит. Плюс на четвёртом акселерометр рабочий.
Далее, "нагуглил", что была такая серия 6050 с "уполовиненными" значениями акселерометра, т.н. "engineering samples", предназначенная чисто для режима FS_SEL=2 (8g). https://forum.sparkfun.com/viewtopic.php?f=14&t=30624 Так что китаёзы не стесняются в выборе комплектующих Но гироскопы в них не "уполовиненные", потому их можно полноценно использовать. Да и акселерометры эти тоже, видимо, можно использовать. Умножать на 2 значения да и всё.
Получил последнюю партию 6050 (5 штук). Сразу распаял и проверил (обычный прогрев 1мин, прогрев под феном до ~50 градусов около 1-2мин, остывание 2-3мин). Один - в норме. На трёх - наблюдается нелинейность зависимости показаний датчиков от температуры - такие данные ничем не скорректируешь. Возможно, слишком резко нагревал. Ещё один вроде как тоже близок к норме, но нужно ещё раз проверить в более нежном режиме прогрева. Всё, датчиков достаточно, с запасом. Займусь калибровкой, затем "математикой".
Откалибровал акселерометры - нормально. Не смог толком откалибровать гироскопы.
По-порядку.
Коэффициенты линейной температурной зависимости акселерометра и гироскопа рассчитаны в результате предыдущих опытов. Зафиксировал их в константах.
Пришёл к выводу, что итоговую калибровку акселерометра необходимо производить при каждом старте программы, т.к. показания датчиков сильно зависят не только от температуры, но и от всего прочего (давление, напряжение, положение...), то есть каждый старт - разные смещения и масштабы. Написал процедуры калибровки при старте (6 ортогональных положений по 10 сек, повороты по сигналу зуммера). При этом вычисляются смещения и масштабы акселерометра, плюс смещения гироскопа (гироскоп в покое должен показывать 0 по всем осям). Акселерометр начал вести себя более-менее адекватно.
Далее попытался вычислить масштабы по осям гироскопа (опыт: медленный поворот вокруг каждой оси ровно на 360 или 720 градусов). Я предполагал, что масштабы по осям - константы. Оказалось не всё так просто. Сразу после включения реальный поворот на 360 градусов показал 347 по данным гироскопов, потом 345, потом 344,339,325,319,318,312,310. И это уже при термокомпенсированных значениях данных гироскопа. Получается, что масштаб осей гироскопа сам по себе тоже плывёт от температуры или от чего-то ещё. Мощности питания вроде как достаточно, напряжение от батарейки 8V (ток КЗ около 4А), 7805 на 1Вт - на всё должно хватать. Надо замерить потребление, попробовать 12V...
Качественное и безопасное устройство, работающее от аккумулятора, должно учитывать его физические и химические свойства, профили заряда и разряда, их изменение во времени и под влиянием различных условий, таких как температура и ток нагрузки. Мы расскажем о литий-ионных аккумуляторных батареях EVE и нескольких решениях от различных китайских компаний, рекомендуемых для разработок приложений с использованием этих АКБ. Представленные в статье китайские аналоги помогут заменить продукцию западных брендов с оптимизацией цены без потери качества.
Не успел огорчиться. Проблема, по-видимому, оказалась в кварце (22.184МГц). Неверно начал работать таймер, потому и интегрированные значения гироскопа показывали "погоду". Заменил кварц на 24.576МГц (раньше на такой частоте Мега328 почему-то отказывалась запускаться, сейчас запустилась). Откалибровал масштабы гироскопов. Теперь нужно посмотреть, чего в итоге добился по части стабильности значений, хотя бы на протяжении 5 минут.
--------
Первые тесты с перемещением по комнате на несколько метров в течение 0.5 минут с возвратом в исходную точку показали, что гироскопы (4 штуки) выдают практически одинаковые значения, но некорректные. Отклонения датчиков просто интегрировались, без фильтров и поправок с учётом данных акселерометров. Вращение вокруг оси Z оказалось в норме, а вокруг X и Y значения "съехали" на десятки градусов. Частота наблюдений - 50Гц, что, конечно, мало, но даже с этой частотой повороты вокруг осей без значительных перемещений в пространстве (+-10см) за те же полминуты дают точно 360 градусов.
--------
Глянул результаты предыдущих опытов полугодовой давности, с одним модулем. Оказалось, что простое интегрирование и тогда выдавало по X и Y смещение результатов от нормы на десятки градусов, в то же время расчёт углов через кватернионы выдавал достаточно точный результат. Память 328й подошла к концу. Придётся оптимизировать код, чтобы параллельно считать кватернионы.
Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре.
Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.
Коротко об итогах тестирования. 3 модуля полностью рабочие, плюс один - пока просто болтается, для определения скорости работы. Китайцы пообещали 2шт. заменить из последней партии. Модули на плате разнесены в форме квадрата. Частота опроса датчиков получилась 40Гц (с расчётом кватернионов в MCU) или 50Гц (без их расчёта). Маловато, но достаточно.
Эксперименты показали, что простое интегрирование данных гироскопов (по крайней мере с частотой опроса в 50Гц) выдаёт верные данные только в случае вращения вокруг осей (т.е. когда значения сенсоров по двум осям минимальны, а вокруг третьей идёт вращение). Расчёт кватернионов через функцию <Mahony> учитывает соответствующие значения данных сенсоров-акселерометров и корректирует эту несправедливость, в итоге значения кватернионов или "крен-тангаж-рысканье" вполне адекватны.
Опыты были следующие: - перемещение на 10м не по прямой, с возвратом в исходную позицию, 30 сек; - перемещение на 30м не по прямой, с возвратом в исходную позицию, 1 мин; - повороты на известные углы на месте (90-180 градусов по разным осям, с возвратом в исходную позицию, 30 сек; - перемещение на 10м не по прямой, с возвратом в исходную позицию, с произвольным вращением в процессе перемещения, 1мин; - перемещение на 50м не по прямой, с возвратом в исходную позицию, с произвольным вращением в процессе перемещения, около 3 минут.
Отклонения углов конечной позиции от начальной в каждом опыте разные, но лежат, в среднем, в пределах +/-3-5 градусов. Изменение частоты опроса датчиков сильно влияло на результаты. Чем выше частота, тем точнее.
Один из датчиков показал менее качественные результаты (сенсор Z "поехал"). По-видимому, его следует заменить или перекалибровать.
Текущие выводы: 1. Если повысить частоту измерений хотя бы до 100Гц, думаю, точность повысилась бы на порядок. 2. Данные сенсоров гироскопа относительно хорошо стабилизируются при учёте данных акселерометра. 3. Набор из 5-10 исправных и откалиброванных модулей при частоте измерений порядка 100Гц, простым усреднением данных, может выдавать точную ориентацию прибора в пространстве, по крайней мере при коротких перемещениях (до 5 минут).
Мда... в сторону магнитометра нет желания посмотреть да разобраться? безперспективное занятие? Я сейчас пытаюсь подружить MPU6050 c HMC5883 и что то приуныл... ориентация на полюс каждый раз уходит, особенно при наличии рядом металл предметов... Применяю фильтр маджвика, возможно его еще нужно настраивать...
Сейчас этот форум просматривают: Fanis1867 и гости: 24
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения
Вход
Регистрация
Правила
FAQ
Поиск
