Подскажите, как с помощью акселерометров ADXL с цифровым выходом провести измерение скорости перемещения объекта. Опции

[Nemo_n]

Подскажите, как с помощью акселерометров ADXL с цифровым выходом провести измерение скорости перемещения объекта. Не можем подобрать схему подключени датчика к АЦП.
Объект перемещается на расстояние не более 1 м. но с переменной скоростью. И задача заключается в получении зависимости изменения скорости объекта во времени и пространстве. Вращеним вокруг своей оси объекта - пренебрегаем.Максимальная скорость перемещения 4 м/с. Время перемещения - 0,9 с. Объект перемещается по направляющим, что то типа рельсы.
Планируем использовать акселерометры типа ADXL моделей 105, 210, 320, 321
Буду очень признателен за совет.

[NickNich]

Акселерометр, как и любой датчик неэлектрической величины, имеет масштабный коэффициент (к-т пересчета ускорения в выходную величину датчика) и смещение нуля. Если нужно измерять только ускорение, с этими ошибками можно либо смириться либо бороться простыми методами. Для измерения скорости все сложнее, т.к. показания акселерометра нужно интегрировать, и постоянная ошибка ускорения (смещение нуля) даст линейно растущую ошибку скорости. Поэтому нужно предпринять специальные меры для калибровки датчика.

МЕМС-акселерометры, а продукция Аналог Дивайсиз в особенности, имеют нестабильность параметров от пуска к пуску. Поэтому из всех перечисленных Вами типов датчиков (а также других типов, которые Вы не перечислили, но стоит посмотреть) нужно выбирать такие датчики, которые имеют неименьший дрейф масштабного коэффициента и наименьшую нестабильность этого коэффициента от пуска к пуску. Вторым критерием отбора должен быть СКО измерительного шума.

Заданные Вами макс. скорость и время перемещения для выбора акселерометра бесполезны. Вам нужно определить максимальное ускорение, с которым может двигаться объект. Предел измерения акселерометра ограничен, и выбирать его следует таким, чтобы этот предел (в любую сторону) был рава в полтора больше пикового ускорения.

Из постановки задачи я понял, что существуют промежутки времени, в которых контнролируемый обект покоится, и вы знаете, что этот объект покоится. Эти промежутки следует использовать для калибровки смещения нуля. Буквально - напрали сотню отсчетов с покоящегося тела, усреднили - получили смещение, которое надо вычитать из показани акселерометра до следующей остановки. На следующей остановке - снова откалибровались.

Т.к. объект движется прямолинейно (так ли это? - это оочень важное условие), ось чувствительности одноосного аселерометра необходимо располагать паралельно направляющей. При использовании одноосного акселерометра может случиться так, что из-за механических ошибок монтажа ось чувствительности аселерометра окажется не паралеьна. Поэтому имеет смысл использовать двухосный акселерометр. В этом случае достаточно разместить плату с таким аселерометров паралельно направляющей, что представляется мне более простым проще чем выставляь отдельный акселерометр паралеьно направляющей.

Для определения скорости по показаниям акселерометра нужно знать скорость тела в момент начала движения. Если тело начинает двигаться из покоя - скорость равна нулю. Далее показания аселерометра интегрируются, с использованием начальной скорости в качестве начельного условия для первого интегратора. Вращением вы пренебрегаете, значит достаточно только интегрирования. Если используется двухосный акселерометр - пскоростью является корень из суммы квадратов показаний интеграторов. Т.к. момент остановки тела вам известен (см. выше) то после считывания показаний интеграторов их необходимо сбросить, во избежании накопления ошибок интегрирования.

Вот так можно измерить перемещение при помощи аселерометра. Но лучше этого не делать, а все-таки попытаться как-нить разметить рельсу, чтобы получится энкодер.....