Форум РадиоКот

Помогите подобрать акселерометр чтобы фиксировать положение 0,90,180 градусов.Тоесть нужно определить положение устройства в пространстве. Усторойство будет с акселерометром и мироконтроллером.

Какой лучше использовать,аналоговой (http://avrlab.com/node/122) или цифровой(http://avrdevices.ru/akselerometr_mma7455l/)?

Вам, кмк, нужен гироскоп, а не акселерометр. Акселерометр измеряет ускорения, а не положение в пространстве.

coredumped писал(а):Вам, кмк, нужен гироскоп, а не акселерометр. Акселерометр измеряет ускорения, а не положение в пространстве.

Мне нужно не измерять точное положение в просторанстве,а положение устройства относительно оси x или y.

coredumped писал(а):Вам, кмк, нужен гироскоп, а не акселерометр. Акселерометр измеряет ускорения, а не положение в пространстве.

Гироскоп для отслеиживания перемещений.
А тут лишь вычислить положение тела в поле силы гравитации -)))
2 или 3 осного акселлерометра хватит.

В данном случае акселерометр будет измерять проекцию ускорения свободно падения на оси чувствительности. Выход – синус угла наклона.
Цифровой или аналоговый - выбор за Вами. В случае с аналоговым датчиком можно использовать аналоговый фильтр на выходе MEMS, разгрузив контроллер. Но всё равно лучше организовать цифровую фильтрацию. С какой точностью нужно измерять угол? С какой частотой (Найквиста никто не отменял, а от этого зависит выбор прибора с нужной полосой)? Какие условия работы? Будут ли кроме угловых перемещений у Вашего прибора и линейные? Это несколько вопросов, на которые нужно знать ответ. Ниже appnote производителя.
Но если нужно контролировать только крайние положения 0, 90, 180 – не лучше ли использовать просто цифровые датчики положения Холла (как концевики), или шарик в трубке и оптотранзисторы с открытым каналом, например KTIR0911? А если есть доступная ось вращения – энкодер или потенциометр? Такой подход может сэкономить много времени.

woosterstring писал(а):В данном случае акселерометр будет измерять проекцию ускорения свободно падения на оси чувствительности. Выход – синус угла наклона.
Цифровой или аналоговый - выбор за Вами. В случае с аналоговым датчиком можно использовать аналоговый фильтр на выходе MEMS, разгрузив контроллер. Но всё равно лучше организовать цифровую фильтрацию. С какой точностью нужно измерять угол? С какой частотой (Найквиста никто не отменял, а от этого зависит выбор прибора с нужной полосой)? Какие условия работы? Будут ли кроме угловых перемещений у Вашего прибора и линейные? Это несколько вопросов, на которые нужно знать ответ. Ниже appnote производителя.
Но если нужно контролировать только крайние положения 0, 90, 180 – не лучше ли использовать просто цифровые датчики положения Холла (как концевики), или шарик в трубке и оптотранзисторы с открытым каналом? А если есть доступная ось вращения – энкодер или потенциометр? Такой подход может сэкономить много времени.

угол наклона= arctg(x/z) : http://avrlab.com/node/122

Устройство будут держать в руке(устройство переносимое) ,тоесть небольшие отклонения допустимы. И работать будеть только когда "смотрит" на землю-0 ,вперед-90,и вверх-180.

Нужно котролировать только 3 положения. Один цифровой датчкик Холла сможет определять 3 положения?

Мне нужно не измерять точное положение в просторанстве,а положение устройства относительно оси x или y.[/quote]
Акселерометром не получится измерить положение (или изменение положения) в плоскости перпедикулярной вектору свободного падения. Другими словами наклоны относительно вертикальной линии Вы увидите, а повороты вокруг вертикальной оси - нет. А вот гироскоп, точнее система из 2-х гироскопов, даст измерить все изменения в 3-х мерном пространстве.

Три датчика Холла смогут определять три положения.
Я же спросил о возможных перемещениях. Раз будут носить в руке, то акселерометр подойдёт.
А arcsin(phi) - это для одной оси. У Вас одна ось и два квадранта. Или нужны измерения на все 360?

Сoredumped, Вы безусловно правы. Но, боюсь, применение гироскопов выходит за рамки данного топика.

woosterstring писал(а):А arcsin(phi) - это для одной оси. У Вас одна ось и два квадранта. Или нужны измерения на все 360?

.

поворот прибора в горизонтальной плоскости не важен,важно только вертиральное положение "смотрит"вниз -"смотрит" вверх

Мне не нужно видеть повороти вокруг вертикальной оси,достаточно только следить за наклонами по вертикальной оси z

Вот картинка из MMA7260 datasheet.

Парни,я совсем запутался могу ли я использовать в своем устройстве 3-х осевой акселерометр?

На самом деле всё просто. Посмотрите AN3461, стр. 2. Лучше не напишешь.
В случае с периодическими функциями sin(), cos() есть некоторая неопределённость, например sin(45)=sin(135).
Это при измерениях по одной оси. Плюс существенная ошибка самих приборов при угле >45, согласно appnote.
Поэтому и берут данные измерений по двум осям. А в зависимости от ориентации прибора на плате это и будут sin() и cos() (рис. 4 appnote). Для увеличения точности измерений. Нехитрая математика на рис. 7, ниже рис. 8.
В Вашем случае всё максимально упрощается, ведь формально выходной сигнал акселерометра по какой-либо оси можно использовать как пороговый, без тригонометрии. Посмотрите на картинку из MMA7260 datasheet и на значения Yout (питание 3,3В, табл. 2 datasheet). Ориентация акселерометра указана (стрелка в правом верхнем углу).

P.S. Вам же не нужно знать в какой полуплоскости cмотрит "вверх", смотрит "вниз", лежит "на оси". Тут можно и без микроконтроллера на компараторах построить индикацию и управление.

sad-angel писал(а):Парни,я совсем запутался могу ли я использовать в своем устройстве 3-х осевой акселерометр?

Двух-осевого хватит. Если положение устройства может быть только в одной плоскости, то вообще одно-осевого. Одно но---измерять им постоянно движущийся девайс не совсем то (кратковременные ложные данные).

coredumped писал(а):Акселерометром не получится измерить положение (или изменение положения) в плоскости перпедикулярной вектору свободного падения. Другими словами наклоны относительно вертикальной линии Вы увидите, а повороты вокруг вертикальной оси - нет. А вот гироскоп, точнее система из 2-х гироскопов, даст измерить все изменения в 3-х мерном пространстве.

Я раньше тоже так думал, пока не попробовал сам - получилось и весьма недурно. Правда чтобы не вычислять на асме арктангенсы, забил таблицу.
Что касается "тонкостей", то тут главное чтобы на показания тройки векторов не накладывались дополнительные ускорения. Например при движении будет проявляться и выдавать ложные углы.
Отвечая на главный вопрос - применял аналоговый акселерометр. К цифровым у меня есть некоторое недоверие обусловленное моим скверным характером

Meteor, а как это у Вас получалось определять положение в пространстве только акселерометром, если не секрет конечно. Я сталкивался с задачами управления и стабилизации. Если нет опорной точки, начала отсчёта с заведомо известным положением в неподвижной системе координат, как тогда? Т.е. ориентация подвижного объекта, наклон которого измеряется, в любой момент времени неизвестна. Компаса тоже нет. И ещё хуже. Что если меняется матрица перехода из неподвижной системы координат в систему координат, жёстко связанную с телом. Например, хаотичное поступательное/вращательной движение. Тут без точного гироскопа не обойтись.
Или Вы говорили о чём-то другом. Кстати, вот интересный pdf, который был на сайте AD.

Ускорение появляется в следствии приложении силы. Если на акселерометр действует только сила тяжести, то определение углов достаточно тривиально - наклон на произвольный угол приводит к появлению ортогональных компонентов векторная сумма которых равна g.
Что касается измерения в движении, то тут есть 2 частных случая:
- равномерное движение, при котором нет дополнительных сил, и все сводится к описанному;
- неравномерное движение. Тут все очень непросто. Даже применение гироскопа не гарантирует правильного отсчета углов вследстие прецессии, ухода вызванного ускорениями.

Не так страшен уход (если есть полноценный навигационный блок ).
Ниже на осциллограмме данные ADXRS со стенда (с, рад/с), а это старое поколение датчиков.
Как видите, уход нуля на длительном отрезке почти незаметен. Но прибор термостатирован. Это немаловажно.
В свою очередь нужно отдавать предпочтение волновым гироскопам, у вибрационных больше недостатков. Есть ещё волоконно-оптические приборы, но в руках не держал.
А вот интересное видео http://www.youtube.com/watch?v=1GdB39QJqDA.

Psych писал(а):Двух-осевого хватит. Если положение устройства может быть только в одной плоскости, то вообще одно-осевого. Одно но---измерять им постоянно движущийся девайс не совсем то (кратковременные ложные данные).

Сегодня делал испитания,все работает. В статическом положении акселерометр работает,при горизональном положении на выходах "x" "y" есть напряжение,при наклоне платы,значения меняються,когда плата возращаеться в исходное положение напряжения возвращаються до предыдущих