Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Измерение ускорения на автомобиле.
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Метрология, датчики, измерительная техника
JeDay
Добрый день!
Есть задача: мерить ускорение в одной из точек автомобиля. Причем неважно направление вектора, главное узнать его значение. Т.е. машину будет заносить на поворотах, будет дребезжать на грунтовой дороге и тд...
Мы заложили 3-х осевой акселерометр, но что-то мне подсказывает, что нужен еще гироскоп, чтобы знать наклон(положение) устройства относительно горизонта для расчета вектора. Опыта в данной области нет, поиском по форуму прямого ответа не нашел.
Хотелось бы получить рекомендацию куда копать и в 2-х словах, как произвести расчет значения вектора ускорения и какие их вышеперечисленных датчики нужны.
Зараннее спасибо!
ilya-m
Интегральный акселерометр выдает величины проекций вектора ускорения на оси X, Y и Z. Соответственно скалярную величину ускорения можно вычислить по формуле:
|A|=sqrt(Ax^2+Ay^2+Az^2), где Ax, Ay, Az - величины проекций ускорения на оси X, Y и Z, полученные от акселерометра.
xemul
Чуть дополню.
Если можно пренебречь креном авто и уклоном дороги/поверхности, то акселерометра будет достаточно, при условии, что он установлен в авто с приемлемой точностью по осям.
Углы по осям, если оно надо, считаются по арктангенсам отношений проекций. (достаточно опыта на уровне школьного курса геометрии; хотя его (курс) вроде бы отменили за ненадобностью...)
Если нужны углы относительно вектора силы тяжести, придётся добавить в систему инклинометр/гироскоп.
HARMHARM
Есть акселерометры с измерением статического ускорения (силы тяжести). Так можно и без инклинометра.
Tanya
Цитата(HARMHARM @ Aug 11 2011, 10:17) *
Есть акселерометры с измерением статического ускорения (силы тяжести). Так можно и без инклинометра.

А что, бывают такие, на которые сила тяжести не действует?
MrAlex
Цитата(Tanya @ Aug 11 2011, 14:32) *
А что, бывают такие, на которые сила тяжести не действует?

Действует на все,но не все ее измеряют.
Tanya
Цитата(MrAlex @ Aug 12 2011, 10:23) *
Действует на все,но не все ее измеряют.

Это как?
MrAlex
Цитата(Tanya @ Aug 12 2011, 14:29) *
Это как?

Не чуствительны к постоянной составляющей.
Используются для измерения вибраций.
xemul
Цитата(HARMHARM @ Aug 11 2011, 10:17) *
Есть акселерометры с измерением статического ускорения (силы тяжести). Так можно и без инклинометра.

Т.е. существуют акселерометры, которые при произвольном движении по произвольной траектории могут как-то выделять, н-р, вектор ускорения, обусловленный исключительно этим движением? Или, наоборот, вектор g?

Цитата(MrAlex @ Aug 12 2011, 15:31) *
Не чуствительны к постоянной составляющей.
Используются для измерения вибраций.

Точно так же чувствительны, просто когда полоса усилителя начинается с единиц-десятков Гц, Вы этой постоянной составляющей не замечаете.
Подключите пьезокварцевый акселерометр к усилителю с полосой, н-р, от 10^-5 Гц...
Alexashka
Цитата(JeDay @ Aug 10 2011, 15:31) *
Добрый день!
Есть задача: мерить ускорение в одной из точек автомобиля. Причем неважно направление вектора, главное узнать его значение. Т.е. машину будет заносить на поворотах, будет дребезжать на грунтовой дороге и тд...
Мы заложили 3-х осевой акселерометр, но что-то мне подсказывает, что нужен еще гироскоп, чтобы знать наклон(положение) устройства относительно горизонта для расчета вектора. Опыта в данной области нет, поиском по форуму прямого ответа не нашел.
Хотелось бы получить рекомендацию куда копать и в 2-х словах, как произвести расчет значения вектора ускорения и какие их вышеперечисленных датчики нужны.
Зараннее спасибо!

Если нужен только модуль вектора ускорения, то можно обойтись одним акселерометром имхо. Можно конечно сделать как предложено во втором посте, только в конце нужно еще вычесть арифметически величину вектора G, а для этого нужно точно знать базовые линии (уровни нулей по каналам) и чувствительности по осям (они у МЭМСов здорово могу различаться) - а значит нужна калибровка. Вы это скорей всего делать не будете, поэтому самый простой способ -записать сигналы с 3х осей "как есть", а потом наложить цифровые фильтры ВЧ убрав постоянку. Потом просто сложить квадраты амплитуд 3х каналов и извлечь корень (вектора G уже не будет). Акселерометр взять с переключающимися диапазонами порядка 2G-6G, думаю этого будет достаточно. Например какойнить MMA7260, у него аналоговый выход, так что можно отсечь постоянку простой RC цепочкой. Минус - при этом не будет виден зашкал по выходу акселерометра.
PS. Да, нужно подчеркнуть, что это будет справедливо при отсутствии резких наклонов (или вращения) акселерометра. В противном случае изменение проекции вектора G даст сигнал не отличимый от сигнала собственно ускорения. Медленные наклоны и повороты можно задавить если выбрать частоту среза ФВЧ несколько выше.
JeDay
Спасибо всем откликнувшимся. У меня стоит MMA7455 с I2C интерфейсом. Из поста понял что я ничего не знаю и надо вспоминать физику sm.gif
Нашел апликуху у Фрискейла "AN3461" но пока проникнуться ею не удалось sad.gif
Т.е. если я правильно понял можно по формуле |A|=sqrt(Ax^2+Ay^2+Az^2), но здесь фигурирует вектор G, его надо вначале отфильтровать или откалибровать по всем 3-м осям..
Tanya
Цитата(JeDay @ Aug 16 2011, 19:42) *
Спасибо всем откликнувшимся. У меня стоит MMA7455 с I2C интерфейсом. Из поста понял что я ничего не знаю и надо вспоминать физику sm.gif
Нашел апликуху у Фрискейла "AN3461" но пока проникнуться ею не удалось sad.gif
Т.е. если я правильно понял можно по формуле |A|=sqrt(Ax^2+Ay^2+Az^2), но здесь фигурирует вектор G, его надо вначале отфильтровать или откалибровать по всем 3-м осям..

Вспоминайте! Вот еще подсказка - если считать по Вашей формуле, то при движении вниз (к центру Земли) с ускорением 2g она (формула) Вам даст ускорение g, а Вы будете думать, что все спокойно. В Багдаде.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.