Jeg har en række ting at sige her, og nogle af dem indebærer at være enig med pingswept og nogle med penjuin.

cr3000

cr3000-sampling på 16 bits og 100 Hz vil sampler lidt langsomt, så du nemt kan fjerne støj fra dine data, men med en væsentlig højere præcision kan den bruges. Jeg tvivler på, at du kan få 13 eller 14 bits præcision uden nogle ret gode filtreringsalgoritmer. Accelerometre har lært mig, at vibration er djævelen, sprængte fononer.

Outputkondensator

Du skal sørge for at gøre som databladet siger, og signalteorien dikterer. For at citere databladet:

Outputtet fra ADXL103 / ADXL203 har en typisk båndbredde på 2,5 kHz. Brugeren skal filtrere signalet på dette tidspunkt for at begrænse aliasfejl. Den analoge båndbredde må ikke være mere end halvdelen af ​​den analog-til-digitale samplingsfrekvens for at minimere aliasing. Den analoge båndbredde kan reduceres yderligere for at reducere støj og forbedre opløsning.

Dette betyder, at du skal vælge en kondensator for at holde din hastighed under 50Hz. Hvis du placerer det over dette, kan du få aliasing, og aliasing gør vibrationsstøj til en djævel, du har underskrevet en aftale med. De angiver, hvordan man beregner støjniveauer fra enheden, og ved en 50Hz båndbredde en top til peak støj på .006 * Tyngdekraften vil ikke engang blive bemærket, hvis du har dette på en enhed med vibrationer.

Fortolkning Data

Dette er sandsynligvis det, du er mest interesseret i, og det er relativt let at gøre. Du skal mærke et tidspunkt, hvor enheden er neutral, det er når den er flad, og du har den relativt stille. Giv det et sekund eller to på dette tidspunkt, og så kan du tage medianen af ​​disse data for at bestemme no-G-spændingen. Derefter kan du bruge dette som et punkt, du sammenligner enheden med. Fra dette punkt kan jeg direkte citere databladet:

Når accelerometeret er vinkelret på tyngdekraften, ændres dets output næsten 17,5 mg pr. grad af hældning.

Så du kan bare bruge denne tilnærmelse, hvis du ikke vil vippe meget, men du bliver nødt til at bruge geometri, hvis du planlægger at vippe i begge retninger og i vinkler, der ikke er ekstremt små.

Hvis du vil blive større, har de endda ligningerne stavet som:

PITCH = ASIN (AX / 1 g)
ROLL = ASIN (AY / 1 g)

Så vidt jeg kan ringe, giver din enhed en 1V ændring pr. 1G acceleration placeret på den. Hvis du har udført kalibreringsfasen, skal du være i stand til at tage målinger, trække forskydningen, og du har antallet af G'er, der opleves.

Stop med at læse her, medmindre du løber ind i problemer, eller du gerne vil have flere oplysninger for at forbedre tilgangen.

Jeg tilføjede en anstændig smule mere om andre tilgange og metoder til at forbedre din tilgang til hurtigt skiftende systemer eller systemer, hvor du skal programmere enheden til at udføre prøverne.

Samplingsfrekvens

Du skal sampling betydeligt hurtigere end den hastighed, hvormed din enhed ændrer retningen, i hvilken den accelererer, da du skal måle orientering 20-30 gange pr. sekund. du skal være i stand til at måle hurtigt nok til at filtrere vibrationsstøj og acceleration ud på grund af andre påvirkninger, som jeg har fundet at være ret store, når jeg arbejder med et accelerometer.

3-akset accelerometer

For det andet, hvis du har et tre-akset accelerometer, så kan du ganske let genkende, når en akse mister en del af accelerationen på grund af tyngdekraften (dvs. når z-aksen har, falder dens størrelse med 2m / s ^ 2, ved, at gevinsten, du så på den anden akse, er tyngdekraften). Dette vil stadig være rodet, men generelt vil der være en tilføjelse af acceleration, som giver den nødvendige hastighed til at ændre din orientering og derefter en ændring i accelerationen på grund af orienteringsændring, hvilket ofte giver dig mulighed for at genkende orientering.

Problemer med 2-akse

Dette bliver, som penjuin sagde, næsten umuligt med et 2-akset accelerometer og i bedste fald skitseret, hvis du har et system, der kan have 20-30 forskellige retninger et sekund, eller hvis du har brug for at have et nøjagtigt mål orientering til enhver tid. Jeg er sikker på, at en kandidatstuderende kunne skrive en ret flot afhandling om dette, eller en doktorgrad kunne skrive en afhandling om forbedring af denne algoritme.

Vibrationsstøj

For at tilføje mere, hvis du kan læg din enhed oven på noget, der holder den statisk låst til din enheds bevægelse, men dæmper vibration, får du meget bedre tal og har ikke brug for så meget softwarefiltrering. Der kan placeres en simpel polstring af skumtype mellem accelerometeret og din enhed, og hvis det er digitalt, bør dette ikke øge elektrisk støj og hjælpe med at absorbere lidt vibrationsstøj. Dette bør kun gøres, hvis du ser problemer med vibrationsstøj.

Digital accelerometer

Jeg vil foreslå et digitalt accelerometer, som du kan bruge SPI til at oprette forbindelse til. Data kan klokkes ud med en meget meget høj hastighed, og du kan arbejde i baggrunden, da din SPI udfører det konstante arbejde med at indlæse det næste sæt værdier. Du bliver nødt til at have en dejlig mikrokontroller, hvis den skal gøres digitalt. Hvis du kan give mig bedre detaljer om, hvad du vil gøre, kan jeg give bedre feedback. Hvis du vil have en advarsel baseret på vippedetektion, skal det være meget let at gøre med al analog, men hvis du vil måle udstyrets position og vinkel under drift, gør dig klar til noget arbejde.

Venligst lad mig vide, om der er noget, jeg kan tilføje for at gøre dette svar mere klart eller anvendeligt til det, du ledte efter.

Jeg har skrevet og omskrevet dette svar flere gange med mange skøre matematiske ideer, men jeg tror ærligt talt ikke, at dette kan gøres med nogen nøjagtighed. Du kan lave nogle vektormatematik, men hvad hvis:

• Objektet holder op med at bevæge sig
• Objektet har en konstant hastighed
• Objektet rammer en bump / du støder på det
• Den genererede kraft, der bevæger sig op ad hældningen, er under opløsning på Z-aksen

Mens jeg er sikker på, at der er en skør løsning til at gøre dette slags ting, jeg er ikke sikker på, at det ville være det værd; accelerometre er simpelthen ikke designet til denne opgave (i det mindste efter min viden). For det, du forsøger at opnå, vil jeg foreslå en gyroskopisk tilgang ved hjælp af enhver af disse, som alle ville være ret resistente over for alle ovenstående problemer.

Hvis jeg forstår databladet korrekt, vil output for hver akse variere mellem 1,5 V og 3,5 V, når du vipper rundt om aksen. Når enheden er flad (ignorerer ± 1 graders pakkejusteringsfejl), skal begge udgange læse 2,5 V.

Hvis du kun har brug for at måle hældningen i en retning, kan du tage afvigelsens bueform fra 2,5 V for at få vinklen i radianer, og konverter derefter til grader. Hvis enheden kan vippe i en hvilken som helst retning, kan du beregne de to vinkler og derefter beregne sammensat vinkel ud fra disse.

For at være eksplicit: vinkel omkring en akse = (180 / π) * bueform (Vout - 2.5)

For at få et godt frekvensrespons skal du bruge små outputkondensatorer, Cx og Cy. Fra fodnote 6 på s. 3 af databladet ser det ud til, at 0,02 uF giver dig en båndbredde på 250 Hz, hvilket sandsynligvis er omtrent det rigtige for din samplingsfrekvens. Du kan måske gå så højt som 0,1 uF og begrænse båndbredden til 50 Hz, men dine signaler begynder at blive svækket.

Jeg tilføjer et andet svar, fordi mit andet er stort, og du vil måske bare have det enkle.

Dit filterdæksel skal være 0,10 uF eller større for at holde dig under din aliaseringshastighed (50Hz). Du skal give en kalibreringsfase på et par sekunder med din enheds siddehøjde med al Gravity acceleration i Z-retning, dette er for at bestemme dit nul G-punkt.

Den spænding, du måler for dit nul G-punkt, det vil sandsynligvis være anderledes for X- og Y-retningen, repræsenterer intet. Bare tag den spænding, du får, og træk den fra den. Denne spænding, med offset trukket, er antallet af G'er, du kommer i den retning.

Tag buen, og du vil få din vinkel i den retning.

Dette ignorerer støj og anden acceleration. vær forberedt på, at NaN bliver et resultat, hvis du har det helt vippet, og der er nogen støj.

For at få en hvilken som helst vinkel skal du måle tyngdekraftens acceleration i både X- og Y-retninger. træk den midterste spænding (2,5V) ud, så nul er "ingen acceleration."

Nu kan du finde vinklen med bueformet (y / x). Men det er irriterende at bruge på grund af delingen, og fordi tegnet er tvetydigt, så hvad du virkelig vil have C-funktionen atan2 (y, x). atan2 () får tegnet rigtigt til alle 360 ​​grader.

Off-topic, da du ikke bruger en mikro: Hvis du leder efter atan2 () til brug på en mikrocontroller, er der er en atan2 () -generator på min hjemmeside: http://vivara.net/cgi-bin/cordic.cgi