Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Измерение ускорения в диапазоне прибл. 0.1g. Чем?
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
phantom
Хочу померять медленные (2 синусных хода в минуту, амплитуда 3м ) перемещения штока вверх-вниз (только!) без применения механических измерителей. Точность до 5% допускается. Подскажите недорогой акселерометрический датчик ! Спасибо.
_pv
Цитата(phantom @ Dec 3 2010, 00:45) *
Хочу померять медленные (2 синусных хода в минуту, амплитуда 3м ) перемещения штока вверх-вниз (только!) без применения механических измерителей. Точность до 5% допускается. Подскажите недорогой акселерометрический датчик ! Спасибо.

с точностью 0.15м за полминуты (хотя по хорошему надо бы больше одного периода чтобы низкочастотные дрейфы отфильтровать) ошибка измерения ускорения должна быть меньше чем 2*0.15/(30^2) ~ 35e-6 g.
самое хорошее что есть у AD (у других не смотрел, вряд ли заметно лучше) это с шумом 100e-6 g / sqrt(Hz), причем цифирка эта измерялась скорее всего на довольно большой частоте, и на 0.1 Гц будет заметно хуже.
так что прям вот так просто поставить акселерометр и померить пожалуй не получится.

если уж так хочется бесконтактным образом измерять, то может дальномер какой-нибудь приспособить,
или поставьте камеру и анализируйте картинку, скорости небольшие, по вычислительной части практически любой микроконтроллер справится.

на каком-то кране еще видел измерение положения с помощью наклеенной вдоль рельсов полоски со штрих кодами и считывателем как в магазинах, как раз несколько сантиметров точность smile.gif.
ASZ
Цитата(phantom @ Dec 2 2010, 22:45) *
Хочу померять медленные (2 синусных хода в минуту, амплитуда 3м ) перемещения штока вверх-вниз (только!) без применения механических измерителей. Точность до 5% допускается. Подскажите недорогой акселерометрический датчик ! Спасибо.

Посмотрите ИС оптических мышей (ADNS от Agilent).
Там на выходе уже есть координатные данные X и Y. остается только преобразовывать в ускорение.
А если лень ковыряться с электроникой, то можно мышь использовать целиком.
Правда, придется поверхность штока сделать мышераспознаваемой smile.gif
phantom
Это вообще для динамографов станков-качалок, но проект некоммерческий. Измеряется перемещение штока (от 2 до 30кач/мин, расстояние 0.5-6м )и одновременно нагрузка на нем и строятся в виде циклических графиков. Ну и есть такие накладные динамографы, которые измеряют перемещение с помощью акселерометров. Можно конечно купить готовый, но это потянет на пару кило$ - а для аспирантов поиграться при написании диссера это как-то жирновато... Ну так вот, весь прикол в том, что этот измеритель двигается вместе со штоком и поэтому на шток ничего нанести нельзя, и рядом поставить тоже. По ходу движения надо сделать минимум 50точек-измерений. Шток может немного прокручиваться и изгибаться по мере подъема, стучать и тд. Как-то же фирмачи это делают (например см:http://www.siamoil.ru/ru/tools/dynamometers/siddos-mini-2/ )
Designer56
Цитата(phantom @ Dec 3 2010, 17:27) *
... Ну так вот, весь прикол в том, что этот измеритель двигается вместе со штоком и поэтому на шток ничего нанести нельзя, и рядом поставить тоже.
.....

Датчик силы, тензометрический мост, все равно на шток надо вешать. И ещё кабелем его со вторичным прибором соединять. Так что заодно и все остальное можно подвесить.
_pv
Цитата(_pv @ Dec 3 2010, 03:47) *
с точностью 0.15м за полминуты (хотя по хорошему надо бы больше одного периода чтобы низкочастотные дрейфы отфильтровать) ошибка измерения ускорения должна быть меньше чем 2*0.15/(30^2) ~ 35e-6 g.
самое хорошее что есть у AD (у других не смотрел, вряд ли заметно лучше) это с шумом 100e-6 g / sqrt(Hz), причем цифирка эта измерялась скорее всего на довольно большой частоте, и на 0.1 Гц будет заметно хуже.
так что прям вот так просто поставить акселерометр и померить пожалуй не получится.

Это я пожалуй погорячился,
гугл по запросу low noise accelerometer что-то находит даже с шумами единицы микро g / Hz^0.5. цены правда могут оказаться неприличными.
но не все так плохо как казалось на первый взгляд.
ну и еще всегда можно улучшить шумы в корень (N) раз поставив N говеных акселерометров и усреднив их показания, может оказаться дешевле.
ASZ
Цитата(phantom @ Dec 3 2010, 16:27) *
Это вообще для динамографов станков-качалок, но проект некоммерческий. Измеряется перемещение штока (от 2 до 30кач/мин, расстояние 0.5-6м )и одновременно нагрузка на нем и строятся в виде циклических графиков. Ну и есть такие накладные динамографы, которые измеряют перемещение с помощью акселерометров. Можно конечно купить готовый, но это потянет на пару кило$ - а для аспирантов поиграться при написании диссера это как-то жирновато... Ну так вот, весь прикол в том, что этот измеритель двигается вместе со штоком и поэтому на шток ничего нанести нельзя, и рядом поставить тоже. По ходу движения надо сделать минимум 50точек-измерений. Шток может немного прокручиваться и изгибаться по мере подъема, стучать и тд. Как-то же фирмачи это делают (например см:http://www.siamoil.ru/ru/tools/dynamometers/siddos-mini-2/ )

Смените линзу на мышке, чтобы изображение движущейся детали было в фокусе.
ИС оптической мыши - та же ПЗС матрица, та же камера, только с малым разрешением (до 900 ч/б пикселей), но впридачу с ДСП контроллером.
И не нужны никакие акселерометры и тензосистемы - текущие приращения перемещений (сиречь, значения ускорения) Вам преподносятся на блюдечке.
http://www.avagotech.com/pages/en/navigati...sors/adns-3060/
phantom
"Смените линзу на мышке, чтобы изображение движущейся детали было в фокусе." ---Вы себе это представляете?! ... Приезжаете на скважину в поле, где каждый раз разные станки, разные скорости, разные конструкции деталей, где при работе могут лететь нефтяные брызги, пар, газ и прочая дрянь. И при температуре -30 вы снизу начинаете прицеливаться на тензодатчик, укрепленный на штоке, который двигается туда-сюда, при этом минимум расстояние 5см а максимум 6м? Я себе такое представляю с трудом.
ASZ
Цитата(phantom @ Dec 4 2010, 11:14) *
"Смените линзу на мышке, чтобы изображение движущейся детали было в фокусе." ---Вы себе это представляете?! ... Приезжаете на скважину в поле, где каждый раз разные станки, разные скорости, разные конструкции деталей, где при работе могут лететь нефтяные брызги, пар, газ и прочая дрянь. И при температуре -30 вы снизу начинаете прицеливаться на тензодатчик, укрепленный на штоке, который двигается туда-сюда, при этом минимум расстояние 5см а максимум 6м? Я себе такое представляю с трудом.

Очень хорошо представляю.
Раз прибор не стационарный, то уж оптику при замере протереть раз-другой руки не отвалятся. К тому же фокусное расстоянеие можно выбрать таким, чтобы брызги не долетали.
И ПО написАть для такого прибора - "Программа выходного дня" - пишется за часа 2-3 максимум.
Для голодных аспирантов - то, что нужно smile.gif

Впрочем, дело Ваше - "нормальные герои всегда идут в обход"(с).
phantom
Цитата(ASZ @ Dec 4 2010, 12:28) *
Очень хорошо представляю.
Раз прибор не стационарный, то уж оптику при замере протереть раз-другой руки не отвалятся. К тому же фокусное расстоянеие можно выбрать таким, чтобы брызги не долетали.
И ПО написАть для такого прибора - "Программа выходного дня" - пишется за часа 2-3 максимум.
Для голодных аспирантов - то, что нужно smile.gif

Впрочем, дело Ваше - "нормальные герои всегда идут в обход"(с).

Что же до си пор никто не делал так? Я проводил патентный поиск - там все есть, а такого нет smile.gif Я кстати пробовал делать оптическим способом но по другому принципу - снизу инфракрасный светодиод (матрица), который модулируется импульсами - сверху движущийся с динамографом измеритель освещенности, который поочередно измеряет освещенность фоновой засветки (солнце) и фон+светодиод. Получилось неудобно - 2 кабеля, если брызги, дождь, туман - все жутко нестабильно, а особо когда шток прокручивается - ошибка возрастает иногда и до 20%. Удобное крепление на разные формы устьевой обвязки тоже не получалось без кучи железа."Голодные" аспиранты роптали и просили сделать как у людей. smile.gif Но идея использования мыши может быть полезна для других применений, в более "домашних" условиях.
ASZ
Цитата(phantom @ Dec 4 2010, 15:19) *
Что же до си пор никто не делал так? Я проводил патентный поиск - там все есть, а такого нет sm.gif Я кстати пробовал делать оптическим способом но по другому принципу - снизу инфракрасный светодиод (матрица), который модулируется импульсами - сверху движущийся с динамографом измеритель освещенности, который поочередно измеряет освещенность фоновой засветки (солнце) и фон+светодиод. Получилось неудобно - 2 кабеля, если брызги, дождь, туман - все жутко нестабильно, а особо когда шток прокручивается - ошибка возрастает иногда и до 20%. Удобное крепление на разные формы устьевой обвязки тоже не получалось без кучи железа."Голодные" аспиранты роптали и просили сделать как у людей. sm.gif Но идея использования мыши может быть полезна для других применений, в более "домашних" условиях.

Наверняка запатентовано - только применительно к видеокамере sm.gif
Как уже писал, оптомышь - та же видеокамера с внутренней обработкой, преобразующая перемещения изображения в приращения координат.
Лично я уже поработал с ИС ADNS-3060 и получал с нее изображение. Она довольно навороченная и применяется в дорогих игровых мышах.
Чем мышь еще удобна, что всякие преобразования (средняя освещенность, шероховатость поверхности) уже зашиты в контроллере.
Вам же изображение и нафиг не надо, и достаточно даже простой оптомыши, причем даже без переделки электроники с подключением напрямую к лептопу.
Но с оптической системой поработать придется.
Обязательно поставить защитное стекло, применить диафрагму и бленду для защиты от боковых засветок, точно рассчитать фокусное расстояние. Возможно, придется откалибровать положение объектива для различных расстояний. Сделать примитивный видоискатель-прицел. Нет необходимости, чтобы все изображение было в кадре, достаточно только любой части штока.
Относительно крепления - может, и не нужно жестко привязываться к устьевой обвязке? Может, достаточно просто положить на что-нибудь в метре-двух (или даже больше) от нее?
phantom
Цитата(ASZ @ Dec 5 2010, 01:12) *
Наверняка запатентовано - только применительно к видеокамере sm.gif
***************
Но с оптической системой поработать придется.
Обязательно поставить защитное стекло, применить диафрагму и бленду для защиты от боковых засветок, точно рассчитать фокусное расстояние. Возможно, придется откалибровать положение объектива для различных расстояний. Сделать примитивный видоискатель-прицел. Нет необходимости, чтобы все изображение было в кадре, достаточно только любой части штока.
Относительно крепления - может, и не нужно жестко привязываться к устьевой обвязке? Может, достаточно просто положить на что-нибудь в метре-двух (или даже больше) от нее?

Это может быть наверное только на расстоянии метров 10 так чтобы видно было весь шток (нижн. и верхнее его положение). Но опять же непонятно как отделить изображение станка (там тоже много больших движущихся частей)? и их может быть много, стоящих рядом (см.http://www.youtube.com/watch?v=PHTD9XFmps8&feature=related)? А еще в фокусе могут двигаться кусты, машины и весьма нетрезвые рабочие, которым интересны всякие приколы, отличающееся от ключей и кувалд sm.gif с ними можно разговаривать только так maniac.gif и то не всегда помогает...
ASZ
Цитата(phantom @ Dec 5 2010, 15:38) *
Это может быть наверное только на расстоянии метров 10 так чтобы видно было весь шток (нижн. и верхнее его положение). Но опять же непонятно как отделить изображение станка (там тоже много больших движущихся частей)? и их может быть много, стоящих рядом (см.http://www.youtube.com/watch?v=PHTD9XFmps8&feature=related)? А еще в фокусе могут двигаться кусты, машины и весьма нетрезвые рабочие, которым интересны всякие приколы, отличающееся от ключей и кувалд sm.gif с ними можно разговаривать только так maniac.gif и то не всегда помогает...

Так именно поэтому и написал, что "Нет необходимости, чтобы все изображение было в кадре".
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.