Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Замер угла наклона
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
Саша Z
Нужна функция замера угла наклона устройства в двух осях (скажем носовой наклон и поперечный). Изменения достаточно медленные - устройство частично на штативе - частично на руке, т.е. видимо не нужно широкая bandwidth. Точность тоже не самая высокая нужна, скажем на 0.5 градуса уверенного замера уже достаточно в принципе, важно стабильность, т.е. показания не должны "плавать" при стабильном угле.
Range угловой - достаточно скажем +/- 45 градусов вокруг нуля, но нужно функция обнуления в конкретном положении: т.е. обозначаем датчику положение нуля относительно которого он меряет, и он будет давать отклонения осей относительно заданного нуля.
Желательно сериальный цифровой выход (например I2C было-бы идеально), размер - небольшой микросхемы, питание до 3.3В.

Можно конечно взять акселерометер и интегрировать его выход, но предпочел бы готовый чип с цифровым выходом.

Ежели у кого был опыт применения нечто подобного - буду благодарен за рекомендации, замечания и т.д.

Спасибо.
Tanya
Цитата(Саша Z @ Feb 15 2009, 19:45) *
Нужна функция замера угла наклона устройства в двух осях (скажем носовой наклон и поперечный). Изменения достаточно медленные - устройство частично на штативе - частично на руке, т.е. видимо не нужно широкая bandwidth. Точность тоже не самая высокая нужна, скажем на 0.5 градуса уверенного замера уже достаточно в принципе, важно стабильность, т.е. показания не должны "плавать" при стабильном угле.
Range угловой - достаточно скажем +/- 45 градусов вокруг нуля, но нужно функция обнуления в конкретном положении: т.е. обозначаем датчику положение нуля относительно которого он меряет, и он будет давать отклонения осей относительно заданного нуля.
Желательно сериальный цифровой выход (например I2C было-бы идеально), размер - небольшой микросхемы, питание до 3.3В.

Можно конечно взять акселерометер и интегрировать его выход, но предпочел бы готовый чип с цифровым выходом.

Ежели у кого был опыт применения нечто подобного - буду благодарен за рекомендации, замечания и т.д.

Спасибо.

Если угол Вы хотите измерять от вертикали, то... какие еще устройства, кроме акселерометров, могут чувствовать гравитацию? Трубочки с жидкостью и датчиками давления, микровесы с грузиками... и т.п. Вам ведь не подойдут?
blackfin
Цитата(Саша Z @ Feb 15 2009, 19:45) *
Можно конечно взять акселерометер и интегрировать его выход, но предпочел бы готовый чип с цифровым выходом.

Dual-Axis Inclinometer
Саша Z
Цитата(Tanya @ Feb 15 2009, 21:06) *
Если угол Вы хотите измерять от вертикали, то... какие еще устройства, кроме акселерометров, могут чувствовать гравитацию? Трубочки с жидкостью и датчиками давления, микровесы с грузиками... и т.п. Вам ведь не подойдут?


Да, замер по вертикали (наклон) и горизонтали (roll). Насчет датчиков - есть например одноосевые (ось - вертикаль поверхности чипа) - ставим их в нужной плоскости - он будет мерять отклонения в соотв. оси. Нужная плоскость - ставим датчик так что-бы его меряющая ось была поперек оси предполагаемого вращения устройства - и будет замер в любой нужной оси.
Пример - имее устройство, скажем, труба смотрящая вперед. Нужно датчик угла отклонения yaw (горизонта вверх/вниз). Ставим датчик вертикально в трубе так что его ось замера (его ось вертикальная к поверхности чипа) была поперек (90 градусов) к продольной оси трубы - вот он и будет мерять вертикалный угол.
Ежели нужно мерять отклонения горизонта вправо/влево (roll) - ставим датчик в трубе его осью вдоль продольной оси трубы.

Правда тут нужно 2 отдельных датчика (на каждую ось).

Пока нашел только од analog (цена огого, да и нет ниже 5В по питанию) и ST (но только один у них есть но у него диапазон слишком широк для моих нужд).

Вопрос какие еще есть варианты ...
Tanya
Цитата(Саша Z @ Feb 15 2009, 20:27) *
Да, замер по вертикали (наклон) и горизонтали (roll). Насчет датчиков - есть например одноосевые (ось - вертикаль поверхности чипа) - ставим их в нужной плоскости - он будет мерять отклонения в соотв. оси. Нужная плоскость - ставим датчик так что-бы его меряющая ось была поперек оси предполагаемого вращения устройства - и будет замер в любой нужной оси.
...

Вы, кажется, немного путаете с осями. Но это ерунда. А вот угол поворота по горизонтали (вокруг вертикальной оси) такими датчиками не получится. Только относительно штатива (энкодеры оптические) или Земли (по магнитному полю).
Саша Z
Цитата(Tanya @ Feb 15 2009, 20:43) *
Вы, кажется, немного путаете с осями. Но это ерунда. А вот угол поворота по горизонтали (вокруг вертикальной оси) такими датчиками не получится. Только относительно штатива (энкодеры оптические) или Земли (по магнитному полю).


Да вроде не путаю. В datasheet датчиков указывается ось относительно которой он меряет вращение. Значит по идее будет мерять отклонние вокруг оси в зависимости его физического расположения. Онмеряет отклонение вокруг своей вертикальной оси, т.е. по идее нужно его вртикальную ось расположить в нужной плоскости относительно нужного угла замера.
stells
Цитата(Саша Z @ Feb 15 2009, 20:27) *
Нужная плоскость - ставим датчик так что-бы его меряющая ось была поперек оси предполагаемого вращения устройства - и будет замер в любой нужной оси.
Ежели нужно мерять отклонения горизонта вправо/влево (roll) - ставим датчик в трубе его осью вдоль продольной оси трубы.

вправо-влево акселерометр измерять не будет. для измерения азимутальных углов нужен электронный компас или (как было сказано) энкодер, если не нужен истинный азимут. готовые инклинометры есть в виде модулей, чипы не встречались
Tanya
Цитата(Саша Z @ Feb 16 2009, 08:06) *
Да вроде не путаю. В datasheet датчиков указывается ось относительно которой он меряет вращение. Значит по идее будет мерять отклонние вокруг оси в зависимости его физического расположения. Онмеряет отклонение вокруг своей вертикальной оси, т.е. по идее нужно его вртикальную ось расположить в нужной плоскости относительно нужного угла замера.

Если это кому-нибудь понятно - объясните мне.
blackfin
Цитата(Tanya @ Feb 16 2009, 09:56) *
Если это кому-нибудь понятно - объясните мне.

ИМХО, имеется ввиду Gyroscopes.
Саша Z
Цитата(stells @ Feb 16 2009, 10:53) *
вправо-влево акселерометр измерять не будет. для измерения азимутальных углов нужен электронный компас или (как было сказано) энкодер, если не нужен истинный азимут. готовые инклинометры есть в виде модулей, чипы не встречались


Я имел ввиду угол отклонения, не линейный сдвиг, сорри ежели дал себя неправильно понять.

С ST LY530AL кто нить имел дело ?
Serj78
Цитата(Саша Z @ Feb 16 2009, 14:34) *
Я имел ввиду угол отклонения, не линейный сдвиг, сорри ежели дал себя неправильно понять.

С ST LY530AL кто нить имел дело ?


Имели, для того чтобы измерять углы - он не подойдет- слишком малая точность и большие шумы. уход после интегрирования около 8 гр/мин,, если стоит, и 15-20, если качаешь, угловые скорости до 110 гр/с, ускорения- 100гр/с^2 полоса "аналоговая" 10 гц, ацп 10 разрядов, оверсемплинг до 12 разрядов, частота выборок около 200 гц.
Саша Z
Цитата(Serj78 @ Feb 19 2009, 13:41) *
Имели, для того чтобы измерять углы - он не подойдет- слишком малая точность и большие шумы. уход после интегрирования около 8 гр/мин,, если стоит, и 15-20, если качаешь, угловые скорости до 110 гр/с, ускорения- 100гр/с^2 полоса "аналоговая" 10 гц, ацп 10 разрядов, оверсемплинг до 12 разрядов, частота выборок около 200 гц.


Спасибо.
А что посоветуете из своего опыта ? желательно с I2C, но ежели строящие дивайсы - с другим интерфейсом - тоже буду благодарен за совет.
отклонения впкруг горизонтальной оси нужны в относительно не большом обьеме, скажем в диапазоне +/- 30-60 или даже меньше, скорость 100-150гр/сек - достаточно, точность - важна, реальная способность замера 0.1, до 0.5 гр - важна.
Угол по вертикали: +/- 90 диапазон, скорость - 30-60 гр/сек, статичексая точность важна, тоже 0.1 до 0.5 гр.
Serj78
Цитата(Саша Z @ Feb 19 2009, 23:08) *
Спасибо.
А что посоветуете из своего опыта ? желательно с I2C, но ежели строящие дивайсы - с другим интерфейсом - тоже буду благодарен за совет.
отклонения впкруг горизонтальной оси нужны в относительно не большом обьеме, скажем в диапазоне +/- 30-60 или даже меньше, скорость 100-150гр/сек - достаточно, точность - важна, реальная способность замера 0.1, до 0.5 гр - важна.
Угол по вертикали: +/- 90 диапазон, скорость - 30-60 гр/сек, статичексая точность важна, тоже 0.1 до 0.5 гр.



Для измерения угла наклона относительно вертикали к земле (угол места) можно использовать акселерометры с пределом 1-2g. например LIS2Lxxx или ADXL203. Следует обратить внимание на уровень вибраций в плоскости датчика- они должны быть в пределах диапазона акселерометра, или амортизировать измерительный элемент.

Для измерения азимута с точностью полградуса- без привязки к эталонному значению такой точностью может обладать из известных мне методов- только дифференциальный GPS с базой антенн метра 2. хотя, возможно с применением новейших чипсетов GPS эту базу можно уменьшить...
это в статике, при движении все будет намного хуже. также точность зависит от количества и расположения спутников на небе smile.gif

Разрешающую способность по углу в полградуса может дать гироскоп ADXRS150, но без коррекции никакой точности не получится- уход около 5 гр/мин в полосе 10гц. (А если у вас есть неподвижное основание с меткой "север"- то угол по азимуту и потенциометром измерить можно smile.gif )
В качестве коррекции можно использовать компас-но его точность оставляет желать лучшего- (2-5градусов) и зависит от места, высоты , магнитных склонений, проезжающих рядом автомобилей..
Владимир
Цитата(Serj78 @ Feb 22 2009, 11:24) *
Для измерения угла наклона относительно вертикали к земле (угол места) можно использовать акселерометры с пределом 1-2g. например LIS2Lxxx или ADXL203. Следует обратить внимание на уровень вибраций в плоскости датчика- они должны быть в пределах диапазона акселерометра, или амортизировать измерительный элемент.


Вот тут http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=11539&hl= на них делалось.
Точность до 0.1 град. Требуется и аппаратная и программная добавка к акселерометрам. Естественна и интерфейсом указанным не пахнет.
Jakob
Может, такое подойдет:
Инклинометр GNAMG, производство Baumer IVO
Саша Z
Всем спасибо, все уже решено, нужные расчеты проведены, дизайн находится в активной фазе проэктировки.
Остановился на MEMSIC акселерометре, дизайн включает контроллер для расчета угла + тепрературная компенсация + другие нужные вещи (замер температуры, разные интерфейсы).
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.