Всем доброго времени суток.
Я делаю прибор, который вычислял бы параметры траектории (протяженность пути, радиусы поворотов, высоту подъемов и тд) движения того, на чем он установлен. Я выбрал evaluation board с самым чувствительным 3-осевым аналоговым акселерометром от STMicroelectrnics. Начал с ней работать и понял, что одного акселерометра не достаточно. Он выдает проекции на три оси прилагаемых к нему сил, в том числе и силу тяжести. И получается так, что если плату начинаешь дергать-крутить-вертеть, то она выдает проекции результирующей силы (сила с которой мы ее дергаем + сила тяжести). Причем пока мы производим какие-то манипуляции с патой, то непонятно в какую сторону направлена эта сила тяжести. А чтобы точно посчитать траекторию, мне необходимо как то ибавиться от этой mg. Имеется ли какой-то датчик, который выдает ориентацию в пространстве? Тогда можно было бы просто с помощью него вычитать mg из суммы всех прилагаемых сил. Я подумал использовать гироскопы, это поможет? как они работают? или есть другие решения?
Спасибо.

P.S. измерения должны быть очень точными (до мм, а то и менее), поэтому GPS бессильна.

Хм, так а что же должен выдавать акселерометр?
Три проекции, а далее тригонометрия и интегрирование ускорений по осям. Вот и будете знать траекторию от начальной точки.

он выдает три проекции по осям результирующей силы

Всем доброго времени суток.
Я делаю прибор, который вычислял бы параметры траектории (протяженность пути, радиусы поворотов, высоту подъемов и тд) движения того, на чем он установлен. Я выбрал evaluation board с самым чувствительным 3-осевым аналоговым акселерометром от STMicroelectrnics. Начал с ней работать и понял, что одного акселерометра не достаточно. Он выдает проекции на три оси прилагаемых к нему сил, в том числе и силу тяжести. И получается так, что если плату начинаешь дергать-крутить-вертеть, то она выдает проекции результирующей силы (сила с которой мы ее дергаем + сила тяжести). Причем пока мы производим какие-то манипуляции с патой, то непонятно в какую сторону направлена эта сила тяжести. А чтобы точно посчитать траекторию, мне необходимо как то ибавиться от этой mg. Имеется ли какой-то датчик, который выдает ориентацию в пространстве? Тогда можно было бы просто с помощью него вычитать mg из суммы всех прилагаемых сил. Я подумал использовать гироскопы, это поможет? как они работают? или есть другие решения?
Спасибо.

P.S. измерения должны быть очень точными (до мм, а то и менее), поэтому GPS бессильна.

PS: 1S49, если вы никогда не пытаетесь взяться с целью понять за то, что не понимаете, - мне вас просто жаль.

Странно, как это акселерометр показывает статическую силу? Он ведь показывает, по определению, ускорение?
Если у него просто нуль посередине аналоговой шкалы, то уберите это смещение при вычислениях.

Это не странно.

Да нет, Татьяна, с точки зрения буквы господин Microwatt прав. Ускорение покоящегося на поверхности Земли тела относительно Земли действительно равно 0. Просто то, что называется акселерометром, измеряет не ускорение, а вектор силы инерции, т.е. как это ни странно, измеряет фиктивную силу.

И измеряет он не вектор.

И сила эта не фиктивная.

Сила тяжести не отличима от силы инерции.

Трехосевой - именно вектор.
Сила инерции?
В неназываемой теории это не постулируется. Постулируется равенство гравитационной и инертной массы. А это немного не то

Нельзя измерить вектор.

Так Вы считаете силу инерции фиктивной? Зря. Но не буду Вас переубеждать.

То, то.

О как. Не ожидал от Вас



Давайте не будем спорить, ибо в этой области у Вас тоже пробелы в знаниях. Я бы посоветовал Вам покурить для начала курс общей физики и разобраться, что такое принцип Д'Аламбера и нафига эти силы инерции вообще вводить, а потом мы сможем обсудить с Вами вопрос - что же именно постулируется в ОТО.

Я легко безо всяких бумажек вывожу все эти силы инерции.

Повторюсь - силы инерции - всего лишь математическая абстракция, вводимая для простоты.

Не буду оспаривать Ваше право на заблуждение.

Татьяна, Вы меня извините, но это хреновый стиль ведения дискуссии. Давайте сначала разберемся с силами инерции. Потрудитесь привести хотя-бы ссылку в подтверждение Вашей правоты. Я со своей стороны ключевое слово указал - принцип Д'Аламбера, который именно и говорит о введении "фиктивных" сил в динамическую систему для применения к ней принципов статики.

люди, прекратите спор. зачем тут чтото кому то доказывать? форум создан для советов и помощи. я попросил помощи - мне помогли. всем спасибо.

Это не странно. Сила тяжести не отличима от силы инерции. Принцип такой есть. Боюсь писать имени кого тут...
Странно другое, - что так много людей этого не знает. В лифте никогда не были? Или другие причины были?

Наверно, полезно пояснить .... В нем масса давит на упругий элемент.

Всем доброго времени суток.
Я делаю прибор, который вычислял бы параметры траектории (протяженность пути, радиусы поворотов, высоту подъемов и тд) движения того, на чем он установлен. Я выбрал evaluation board с самым чувствительным 3-осевым аналоговым акселерометром от STMicroelectrnics. Начал с ней работать и понял, что одного акселерометра не достаточно. Он выдает проекции на три оси прилагаемых к нему сил, в том числе и силу тяжести.

И получается так, что если плату начинаешь дергать-крутить-вертеть, то она выдает проекции результирующей силы (сила с которой мы ее дергаем + сила тяжести).

http://dpla.ru/acclmmer.img/acclmmer.htm
"Акселерометр меряет проекцию (на свою ось чувствительности) суммы всех сил, приложенных к его корпусу, кроме силы тяжести"

Бред собачий. Чего только не пишут в инете...
Акселерометр измеряет не силу, а ускорение - в строгом соответствии со своим названием.
И измеряет он проекцию на свою ось суммарного (векторного) ускорения, которое действуют на него в данный момент. Если он находится в гравитационном поле земли, то в этой векторной сумме неизбежно присутствует ускорение силы тяжести (ускорение свободного падения). Причем, всегда, как бы тело не двигалось.

Насчет бреда вы абсолютно правы. Особенно когда Вы говорите об ускорении силы тяжести. Особенно при скорости движения равной нулю.

В теории выходное напряжение на первом этаже будет существенно больше выходного напряжения на десятом.

В ваших словах звучит какая-то ирония. Вы чем-то не согласны? Нужно объяснять про силу реакции опоры, и куда она приложена? Или почему при нулевом ускорении тела акселерометр покажет g, а при свободном падении - 0?
P.S. Акселерометр ничего не "чувствует", он только измеряет.

Хотелось бы пожелать Вам такого же существенного повышения зарплаты - 9 ppm... для увеличения продуктивности изысканий....

Жэ он не покажет. При всем желании. Про чувствительность Вы что-нибудь слышали?
Следуя вашей теории при движении вверх акселерометр что-то кажет, а при движении вниз ничего?

Это не моя теория, а основы общей физики. Наверняка, Вы ее изучали когда-то, да подзабыли.
Впомните про инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Система отсчета, связанная с землей НЕ является инерциальной - надеюсь для Вас это не открытие? Дальше, надеюсь, сами объясните - почему акселерометр движущийся вниз с ускорением свободного падения должен показывать 0.
Удачи!

Судя из названия акслерометр должен показывать g - ускорение свободного падения. Просто мы берём это значение за ноль...

Вот предположем Америка решила отделиться вместе с причитающейся ей территорией - в результате g уменьшиться - и акселерометр покажет! изменение, хотя будет точно так же лежать на столе.

Как у Вас все просто... Ускорение свободного падения - это не значение, а вектор (три значения по осям ваших координат). Чтобы вычесть g из полного вектора ускорения, которое выдал акселерометр по трем осям, нужно точно знать куда оно направлено в вашей системе отсчета. То есть, иметь возможность определять свою ориентацию другими, независимыми способами. Другой случай, когда есть уверенность что других ускорений, кроме g, нет (хотя бы в среднем по времени). Тогда по направлению ускорения g, можно определить направление вертикали в Вашей системе отсчета.

Не пишите Вы глупостей, пожалуйста. Их в этой теме и так достаточно...

Всем доброго времени суток.
Я делаю прибор, который вычислял бы параметры траектории (протяженность пути, радиусы поворотов, высоту подъемов и тд) движения того, на чем он установлен. Я выбрал evaluation board с самым чувствительным 3-осевым аналоговым акселерометром от STMicroelectrnics. Начал с ней работать и понял, что одного акселерометра не достаточно. Он выдает проекции на три оси прилагаемых к нему сил, в том числе и силу тяжести. И получается так, что если плату начинаешь дергать-крутить-вертеть, то она выдает проекции результирующей силы (сила с которой мы ее дергаем + сила тяжести). Причем пока мы производим какие-то манипуляции с патой, то непонятно в какую сторону направлена эта сила тяжести. А чтобы точно посчитать траекторию, мне необходимо как то ибавиться от этой mg. Имеется ли какой-то датчик, который выдает ориентацию в пространстве? Тогда можно было бы просто с помощью него вычитать mg из суммы всех прилагаемых сил. Я подумал использовать гироскопы, это поможет? как они работают? или есть другие решения?
Спасибо.

P.S. измерения должны быть очень точными (до мм, а то и менее), поэтому GPS бессильна.

А вот ссылка на девайс http://www.st.com/stonline/products/litera...26/lis302dl.htm - смотрите , он берёт g за ноль.

Вот что пишет Викпедия - http://en.wikipedia.org/wiki/Accelerometer.

Не пишите Вы глупостей, пожалуйста. Их в этой теме и так достаточно...

Вы переверните этот прибор или наклоните немного и посмотрите где окажется Ваш "ноль"...

Придется процитировать самого себя:

и добавить - никогда не изучайте физику по Википедии!

Спецально для Вас нагуглил:
http://www.invensense.com/news/Invensense_...yro_052709.html

Это не моя теория, а основы общей физики. Наверняка, Вы ее изучали когда-то, да подзабыли.
Впомните про инерциальные и неинерциальные системы отсчета. Система отсчета, связанная с землей НЕ является инерциальной - надеюсь для Вас это не открытие? Дальше, надеюсь, сами объясните - почему акселерометр движущийся вниз с ускорением свободного падения должен показывать 0.
Удачи!

Но вся проблема в том, что я неоднократно видел осциллограммы, снятые с акселерометров,при возбуджении стола синусоидой.

Картинка- тоже синус. Как , по вашему, это соотнести с Вашим утверждением о нуле при движении вниз? Или ноль получается только при движении с ускорением в 1g?

Ну Вы, господа, даете шороху ! Это же 8 класс общеобразовательной школы, а не теория относительности. Школьный учебник перечитайте.

Когда акселерометр неподвижен или движется без ускорений - будет показывать g.

Если нечто неподвижно в некоторый момент, то из этого не следует, что ускорение этого нечта равно нулю.
Оно может быть любым. А вот скорость - да.

Показания датчика по любому приходится фильтровать ибо уж больно он шумный (или мне так не повезло с ним)

Ну Вы, господа, даете шороху ! Это же 8 класс общеобразовательной школы, а не теория относительности. Школьный учебник перечитайте.

Вопрос. В научной и технической литературе часто используется термин «силы инерции». Реальны или фиктивны эти силы?

Ответ. Одним из первых классиков математики и механики, который подчеркивал нереальность сил инерции, был Леонард Эйлер (1707–1783). Он писал: «Иногда пользуются выражением „сила инерции“, так как сила есть нечто противодействующее изменению состояния. Но если под силой понимать какую-то причину, изменяющую состояние тела, то здесь ее нужно понимать совсем не в этом смысле: проявление инерции в высшей степени отлично от того, которое свойственно обычным силам. Поэтому для избежания какой-либо путаницы слово „сила“ не будем употреблять и будем рассматриваемое свойство тел называть инерцией» [27] .

Однако как ни боялся Эйлер путаницы, она все-таки произошла.

«Виновными» в этой путанице оказались французские математики и механики Жан Лерон Даламбер (1717–1783) и Жозеф Луи Лагранж (1736–1813). Первый сформулировал свой принцип, а второй математически его обработал, так что в современной формулировке он звучит так: «Если в любой момент времени к каждой из точек системы, кроме фактически действующих на нее внешних и внутренних сил, приложить соответствующие силы инерции, то полученная система сил будет находиться в равновесии и к ней можно будет применять все уравнения статики» [25] .

Пожалуй, ни одно из положений механики не вызывало, да и сейчас не перестает вызывать столько споров и путаницы, как принцип Даламбера. В 20-е годы прошлого века против него выступали философы, обвиняя его автора в недиалектично сти: по принципу Даламбера изучение динамики сводится к исследованию статики, представляющей собой частный случай динамики. В 30-е годы возникла дискуссия о силах инерции между инженерами-практиками и механиками-теоретиками. Практики утверждали, что силы инерции реальны и именно они производят те действия, которые тела совершают «по инерции».

Последняя из этих дискуссий состоялась в 1983 году в актовом зале МВТУ им. Баумана и закончилась убедительной победой сторонников фиктивности сил инерции.

Каков же современный взгляд на реальность сил инерции? Исчерпывающий ответ на этот вопрос дал академик А. Ю. Ишлинский [17] : «Реально существующими объявляются лишь силы, вызывающие ускорения материальных точек и тел относительно „абсолютной“ системы координат (инерциальной системы отсчета – Н. Г.). Они выражают меру механического взаимодействия тел в природе... Следует отличать так называемые даламберовы силы инерции от сил инерции, вводимых при рассмотрении движения материальных точек и тел по отношению к подвижным системам координат. Последние будут именоваться эйлеровыми силами инерции. И даламберовы, и эйлеровы силы инерции не являются силами физическими и в этом смысле нереальны. Введение этих несуществующих сил чисто условное...»

Тем не менее в технической литературе существует огромное количество ошибок этого плана. Например, при изучении движения гибких связей – ремней, цепей – по криволинейным траекториям, силу, действующую на элемент массы, в учебниках чаще всего направляют не в сторону нормального ускорения, а в противоположную. Между тем, учащиеся из курса физики уже знают, что сила должна быть направлена в ту же сторону, что и вызываемое ею ускорение, согласно второму закону Ньютона. Возникает путаница, которой так боялся Эйлер!

Этому вопросу следует уделить в школе повышенное внимание, особенно со школьниками, которые в дальнейшем будут обучаться в технических вузах.[1]

...
1. Аппель П. Теоретическая механика. – М.: Физматгиз, 1960.
...
17. Ишлинскии А. Ю. Механика относительного движения и силы инерции. – М.: Наука, 1981.
...
25. Тарг С. М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Наука, 1970.
...
27. Эйлер Л. Основы динамики точки. – М-Л.: ОНТИ, 1938.

Ну Вы, господа, даете шороху ! Это же 8 класс общеобразовательной школы, а не теория относительности. Школьный учебник перечитайте.

А то. Дома, правда, школьного учебника не сохранилось, но нашлась пара классических книг:

1. "Элементарный учебник физики" под редакцией ак. Ландсберга (71г).
2. "Физика для поступающих в ВУЗы" (Бутиков, Быков, Кондратьев, 91г).

И та, и та книга - далеко не первое издание, как говорится, проверено временем.

В первой книге "силы инерции" еще фигурируют, однако, с массой оговорок. Во второй - такое словосочетание полностью отсутствует! Даже принцип эквивалентности сформулирован в виде "эквивалентность поля тяжести и ускоренного движения системы отсчета".

Куда же пропали "силы инерции", которые так любит Татьяна и утверждает о их "нефиктивности", из школьных учебников? Ответ, например, может звучать так:


Жирный шрифт - мой.