реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Экстремально дешевый акселерометр, бороть кризис надо
Eddy71
сообщение Feb 6 2009, 12:40
Сообщение #1


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 224
Регистрация: 23-11-08
Из: Украина, Луганск
Пользователь №: 41 879



Сейчас в одной задаче потребовалось "почувствовать" перемещения здоровенных ящиков. Правда всё осложняется тем, что в условиях теперешней экономики клиент каждую копейку считает, а когда девайсов под тысячу штук надо, то цены от 15 баксов за интегральные акселерометры, доступные у наших поставщиков кусаются.. Были мысли что-то сваять на базе пьезик + пружинка + грузик + встроенный АЦП + цифровая обработка. Но беда в том, что макетирование показало, что такой источник сигнала сильно реагирует на ..всё. Проезжающую рядом технику, сваливание рядом чего-то тяжелого, громкий звук... В системе возникают затухающие колебания, очень схожие с полезным сигналом при двигании ящиков. Что можно придумать в такой ситуации? Хочется вписаться в сумму менее бакса + минимум мехобработки и эксклюзива.


--------------------
«Чтобы что-то изобрести, вам потребуется хорошее воображение и куча мусора» /Томас Эдисон/
Go to the top of the page
 
+Quote Post
engineer
сообщение Feb 6 2009, 18:14
Сообщение #2


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 126
Регистрация: 5-01-05
Из: Кремниевая долина, США
Пользователь №: 1 816



Когда-то давно я использовал обычную пластинку от пьезо пищалки как датчик удара для носимого устройства.
Схема была - на одном транзисторе -обычный усилитель с фиксированным током базы-и работала от 3В. Пластинку паял и приклеивал на плату на двусторонний вспененный скотч. Он же играл роль поглотителя- т.е. загрубителя чувствительности. Выход схемы - отправлял на компаратор. Регулировкой порога компаратора регулировал чувствительность. На выходе импульсы были до 1В при постукивании отверткой по плате. Пластинка стоит 15-20 центов. Транзистор - 5 центов. Плюс компаратор был использован встроенный в 12 пик (60 центов). Итого меньше доллара. Если использовать АЦП - то больше возможности для обработки.

В Вашем случае стоит поиграться с чувствительностью (размер и положение скотча - чем больше площадь пьезо, свисающая со скотча - тем больше амплитуда сигнала. Минимальная чувствительность, когда скотч больше пластинки и пластинка целиком на нем лежит.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
muravei
сообщение Feb 6 2009, 18:25
Сообщение #3


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 538
Регистрация: 13-08-05
Пользователь №: 7 591



А что если приспособить измерительную головку (стрелочный милиаперметр) . На стрелку навесить груз , а демпфировать можно электрически.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Microwatt
сообщение Feb 7 2009, 01:28
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Почетный участник
Сообщений: 6 851
Регистрация: 25-08-08
Из: Запорожье
Пользователь №: 39 802



Условно массивный отвес с дыркам/щелями и фотопара.
Массивный шарик на тонкой проволоке + фотопара.
Массивная железяка в катушке меняет частоту или срывает колебания в автогенераторе.
При умелых механиках и микровыключатель с грузом на длинном рычаге сработает. Шагомер устроен наподобие.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Eddy71
сообщение Feb 7 2009, 10:25
Сообщение #5


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 224
Регистрация: 23-11-08
Из: Украина, Луганск
Пользователь №: 41 879



Цитата(engineer @ Feb 6 2009, 22:14) *
Когда-то давно я использовал обычную пластинку от пьезо пищалки как датчик удара для носимого устройства.
Схема была - на одном транзисторе -обычный усилитель с фиксированным током базы-и работала от 3В. Пластинку паял и приклеивал на плату на двусторонний вспененный скотч. Он же играл роль поглотителя- т.е. загрубителя чувствительности. Выход схемы - отправлял на компаратор. Регулировкой порога компаратора регулировал чувствительность. На выходе импульсы были до 1В при постукивании отверткой по плате. Пластинка стоит 15-20 центов. Транзистор - 5 центов. Плюс компаратор был использован встроенный в 12 пик (60 центов). Итого меньше доллара. Если использовать АЦП - то больше возможности для обработки.
В Вашем случае стоит поиграться с чувствительностью (размер и положение скотча - чем больше площадь пьезо, свисающая со скотча - тем больше амплитуда сигнала. Минимальная чувствительность, когда скотч больше пластинки и пластинка целиком на нем лежит.

Я так и делал. Точнее пластину пьезика припаял за торец к плате, посередине приклеивал пружинку с грузом. Колебания платы вызывают деформацию пластинки и вполне себе приличное выходное напряжение. Лучше результат с заменой пружинки на полоску из резины с сечением ~4х4мм. Хорошо демпфируются звуковые вибрации. Но беда в этом конструктиве в том, что если глянуть на сигнал на выходе в результате "что-то рядом проехало" и "ящик приподняли" и "ящик сдвинули в сторону", форма абсолютно одинакова. Была мысль про груз в трубке на пружине. Трубка ориентирована вертикально. Тогда только вертикальные перемещения вызовут заметное колебание груза. Беда в том, что контейнеры не совсем прямоугольные. \__/ они вот такой формы. Контрольный девайс планируется "прилеплять" на магните к контейнеру на время технологического "отстаивания". Потом отлеплять и цеплять на следующий ящик. Идея вертикальной трубочки терпит фиаско..


--------------------
«Чтобы что-то изобрести, вам потребуется хорошее воображение и куча мусора» /Томас Эдисон/
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_@Ark_*
сообщение Feb 9 2009, 12:07
Сообщение #6





Guests






Мне кажется, Вам нужно поменять базовую идею. Сейчас Вы пытаетесь определить наличие перемещения по наличию ускорения. То есть оцениваете величину, измеряя ее вторую производную. Не слишком простая задача. А в реальности, при наличии сильных вибраций, и Ваших требованиях к минимальной стоимости - невыполнимая, со сколь-нибудь приемлемой точностью.
Нужно отслеживать непосредственно перемещение! Как минимум - у Вас есть контейнер и поверхность, на которой он стоит. "Концевой" выключатель внизу контейнера, упирающийся в землю - самое простое, "лобовое" решение. Не уверен, что лучшее... Но, по-моему, думать нужно в этом направлении...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pasha
сообщение Feb 9 2009, 12:32
Сообщение #7


;
******

Группа: Участник
Сообщений: 5 646
Регистрация: 1-08-07
Пользователь №: 29 509



Тот же отвес, но:

1. Грузик на пластине из например бериллиевой бронзы. Одна плоскость колебаний. Макс амплитуда перемещений - 5 мм.

2. Датчик (ПИП) - катушка индуктивности. Грузик находится возле нее и шунтирует магнитный поток.

3. Катушка - в контуре ВЧ генератора. Рекомендуемые частоты 9..12 МГц (определяется геом. размерами катушки + добротностью контура). Измеряемый параметр - девиация частоты генератора, выход датчика - частота.

4. Всю конструкцию в демпфирующую жидкость - масло, глицерин - все в меру вязкое, что можно применять на объекте.

При условии, что у Вас уже есть герметичный корпус, в бакс можете вложиться.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Eddy71
сообщение Feb 9 2009, 12:33
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 224
Регистрация: 23-11-08
Из: Украина, Луганск
Пользователь №: 41 879



Цитата(@Ark @ Feb 9 2009, 15:07) *
Нужно отслеживать непосредственно перемещение! Как минимум - у Вас есть контейнер и поверхность, на которой он стоит. "Концевой" выключатель внизу контейнера, упирающийся в землю - самое простое, "лобовое" решение. Не уверен, что лучшее... Но, по-моему, думать нужно в этом направлении...

Это была первая мысль. Но знакомство с условиями производства, конструкцией ящиков и культурой обслуживающего персонала привело к мысли о необходимости защитить коробочки и материальных интересов заказчика. Пока жду акселерометры, но мысли всё же крутятся вокруг пьезиков - внутри акселерометров они же и стоят... Только стоят больно много.


--------------------
«Чтобы что-то изобрести, вам потребуется хорошее воображение и куча мусора» /Томас Эдисон/
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Guest_@Ark_*
сообщение Feb 10 2009, 00:05
Сообщение #9





Guests






По-моему, Вы не дооцениваете проблему. Ну, поставите хорошие фирменные акселерометры, или сделаете самодельные, дешевые, но с достаточным качеством. Это не решит основную задачу - как достоверно отличить вибрации от факта начала перемещения. По амплитуде, по характерным частотам? И потом, одно может сопутствовать другому. Боюсь, простыми средствами здесь не обойтись. Или Вы планируете серию экспериментов со сбором статистики, чтобы выработать критерии?... Как-то все очень сомнительно, в плане надежности решения...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex B._
сообщение Feb 10 2009, 07:18
Сообщение #10


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 943
Регистрация: 6-07-04
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 274



Можно попробовать применить механические датчики наклона (tilt sensor) - дешевле не бывает.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
muravei
сообщение Feb 10 2009, 08:50
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 538
Регистрация: 13-08-05
Пользователь №: 7 591



Цитата(Eddy71 @ Feb 9 2009, 15:33) *
вокруг пьезиков - внутри акселерометров они же и стоят... Только стоят больно много.

Внутре MEMS акселерометров нет никаких "пьезиков" , поэтому и стОят.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Eddy71
сообщение Feb 10 2009, 13:16
Сообщение #12


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 224
Регистрация: 23-11-08
Из: Украина, Луганск
Пользователь №: 41 879



Цитата(muravei @ Feb 10 2009, 12:50) *
Внутре MEMS акселерометров нет никаких "пьезиков" , поэтому и стОят.

Я даташиты проглядел первые под руку попавшиеся (AD & TI) там емкотные сенсоры. До этого читал (не помню, чьё творение), там датчик был в виде коробка размером со спичечный и нарисованы были 3 пьезо пластинки в ортогональных плоскостях.. Утром глядел, как Panasonic начала для кого-то делать с жидким детектором (там электроды в герметичной колбе и хатрый спирт заплит). Куда-то в автомобили это дело позиционировали..

Пока мне идея с полоской из бронзы нравится по простоте. Правда чувствительность к вибрациям и колебания груза на частоте собственного резонанса остаются. Жидкостной наверное стабильней, но трудоёмкость исполнения больше..


--------------------
«Чтобы что-то изобрести, вам потребуется хорошее воображение и куча мусора» /Томас Эдисон/
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Velund
сообщение Feb 11 2009, 02:08
Сообщение #13


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 693
Регистрация: 19-11-04
Пользователь №: 1 177



Цитата(Eddy71 @ Feb 10 2009, 16:16) *
Жидкостной наверное стабильней, но трудоёмкость исполнения больше..


С жидкостными надо очень осторожно - вязкость от температуры сменится - чувствительность вместе с ней тоже...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Shtirlits
сообщение Feb 11 2009, 07:09
Сообщение #14


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 845
Регистрация: 18-10-04
Из: Pereslavl-Zalessky, Russian Federation
Пользователь №: 905



Цитата(Eddy71 @ Feb 6 2009, 15:40) *
Сейчас в одной задаче потребовалось "почувствовать" перемещения здоровенных ящиков.
...
Хочется вписаться в сумму менее бакса + минимум мехобработки и эксклюзива.


К сожалению, акселерометры стоят больше бакса. Самый дешевый есть на digikey $1.8
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch...e=828-1000-1-ND
http://www.bosch-sensortec.com/content/lan.../html/4377.htm#

http://www.freescale.com/webapp/sps/site/p...deId=0112691118

http://www.st.com/stonline/products/litera...26/lis302dl.htm

Если это дорого или недоставаемо, то нужно искать другие методы - рвущиеся проволочки, например.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Eddy71
сообщение Feb 11 2009, 09:02
Сообщение #15


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 224
Регистрация: 23-11-08
Из: Украина, Луганск
Пользователь №: 41 879



Цитата(Shtirlits @ Feb 11 2009, 11:09) *
К сожалению, акселерометры стоят больше бакса. Самый дешевый есть на digikey $1.8
http://search.digikey.com/scripts/DkSearch...e=828-1000-1-ND
http://www.bosch-sensortec.com/content/lan.../html/4377.htm#

http://www.freescale.com/webapp/sps/site/p...deId=0112691118

http://www.st.com/stonline/products/litera...26/lis302dl.htm

Если это дорого или недоставаемо, то нужно искать другие методы - рвущиеся проволочки, например.

Спасибо за ссылки, почитал. Позицию из последней ссылки нам предложили по $20 при количествах до 1000. Это дорого. Зато в процессе поисков узнал, как звать датчики еще: tilt sensor, inclinometer, clinometr. Правда всё довольно кучеряво стоит. Желтенткая коробочка clinometer с разрешением 0,01 градуса стоит аж 400 бакинских..
Вариант с проволочками-веревочками отпал после посещения будущей зоны эксплуатации. Загажено всё жутко. Вариант-прилипала самый оптимальный. Залили продукт в контейнер, поставили контейнер на отстаивание, мастер участка прилепил коробочку. Время пошло. Светодиодик пыхает. Время вышло - загорелся. Ящик уходит на другой участок, коробочку отлепляют и магнитят на следующий контейнер. Если в другую смену кто-то ящик двигал/поднимал - тревожная индикация поможет отшлепать виновного..
Сейчас думаю над вариантом-симбиозом всего увиденного/прочитанного/услышанного. Плоский груз на упругой пластине и емкостное измерение. На встроенном компараторе контроллера генератор в частотозадающей цепи которого этот датчик. тот же PIC10F200-12F629 туда с головой. Осталось придумать, как аппаратно резонансные колебания груза устранить. Получится "неинтегральный" 1-axis акселерометр.


--------------------
«Чтобы что-то изобрести, вам потребуется хорошее воображение и куча мусора» /Томас Эдисон/
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 16th June 2025 - 20:06
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01469 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016