www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Gesucht Neigungssensor


Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
vielleicht kann mir jemand weiterhelfen. Bin auf der Suche nach einem 
relativ günstigen Neigungssensor, der jedoch für Querbeschleunigung 
immun sein soll.
Habe hier schon gesucht, bin aber nicht richtig fündig geworden.
Danke im Vorraus.

Autor: Harry (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ADXL105 von Analog Devices!

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Laut Unterlagen ist das ein Beschleunigungssensor. Das Aufintegrieren 
der Beschleunigungssignals für die Berechnung der Neigung wollte ich 
jedoch vermeiden.

Autor: christian (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Servus,
was willst du denn machen??
Beschleunigungssensor zur Neigungsmessung ist ja nicht gegeüber 
Querbeschleunigungs imum (ich hoffe ich verstehe dasselbe unter 
Querbeschleunigungs wie du), ansonsten könnte man auch ohne integration 
mit Beschleunigungssensoren Neigungen messen. Wenn die Messung inertial 
sein muss brauchst du vermutlich einen Drehratesensor - und den müsste 
man integrieren - 2.Prolem Fehler werden mitintegriert und führen dazu, 
dass die Messung nur kurzzeitstail ist!!

mfg

Christian

Autor: Harry (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Hubert,

da der ADXL05 nur in einer Richtung beschleunigungs-empfindlich ist, ist 
die Sensorneigung gegenüber der horizontalen im stationären Zustand 
durchaus messbar: man muß nur den Proportionalitätsfaktor zwischen der 
Beschleunigung g (m/s²) und der Neigung p (%) ermitteln und diesen dann 
mit einen geeigneten Verstärker einstellen. Angenähert rechnet man mit 
α ≈ p/100 (α= Neigungswinkel; p/100= Neigung in %). Mit 
zunehmender Neigung tritt ein kleiner Fehler auf: bei p=10% etwa 0,5% 
und bei p=20% etwa 2%. Je nach Anwendung, bestimmt ohne großer 
Bedeutung. Ein Problem könnte der relativ große Temperaturdrift des 
ADXL05 sein (ca. 1 mV/K) – der aber durch den integrierten 
Temepratursensor leicht zu bewältigen ist. Alles zusammen würde dann aus 
den ADXL05, zwei Opamps, n’ paar Widerstände, Trimmpoti und ein DVM 
bestehen. Einfacher geht’s wohl kaum.
bis

Autor: Harry (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi Hubert,

da ist was schief gelaufen: soll heißen "...rechnet man mit alfa 
ungefähr p/100 (alfa=Neigungswinkel,...)
bis

Autor: Zoltan (Gast)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Hubert,

Weil Du ja einen günstigen Sensor suchst: den ADXL... kann man als 
"Freie Sample" bei Analog Devices bestellen. Der ADXL202E(±1g, zwei 
Achsen...) ist genauso wie der ADXL05 (±5g, eine Achse..) ein 
Beschläunigungssesor.

Ich benutze den ADXL202E zur Neigungsmessung in meinem Modell-Uboot. Mit 
Hilfe eines externen Temperatursensors (LM35 6Euro) wird der 
Temperaturdrift aufgehoben. Schaltung Siehe Anhang. Oder hier 
http://ngrad.bei.t-online.de/microkontroller.htm

Integrieren muss ich bei meiner Schaltung nicht. Man erhält eine 
Spannung von 0..4V für zB -30°..+30°, welche an dem AD-Wandler gegeben 
wird...

Gruss
Zoltan

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo zusammen,
hier eine kurze Beschreibung der Anwendung:
Auf einem Traktor sind zwei Mähwerke für das Mulchen von Gras montiert. 
Eines vorne, eines hinten. Die Mähköpfe selber sind über mit 2 
Armen/3Gelenke - wie bei einem Löffelbagger - am Traktor verbunden. Der 
Mähkopf sollte durch eine selbständige Regelung bei Betätigung der Arme 
zum herbeiziehen des Mähkopfes in der vorher durch die Hydraulik 
eingestellten Neigung gehalten werden. Die Hydraulik wird durch 
Proportionalventile angesteuert.
Meine Vorstellung dabei wäre, auf dem Mähkopf einen Neigungssensor 
montieren und das Signal mit einer AVR auswerten und das 
Proportionalventile dementsprechend stellen, sodas die Neigung 
nachgeführt wird.
Bin bei meiner Recherche auf den Sensor 
http://www.hy-line.de/sensor/frames/frame_anwendungen.html gekommen.
Was haltet ihr davon?

Autor: Manfred Glahe (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Herr Papst,
eine ähnliche Konstruktion habe ich für den Frontlader eines 70 PS 
Schleppers entworfen. An dem Frontlader ist ein Messerbalken zum 
Heckenschneiden montiert worden (mit Ölmotor Antrieb bis 5m Höhe). Mein 
erster Entwurf (mit Dehnungsmeßstreifen in Brückenschaltung) erfüllt 
folgende Bedingungen: Nach Vorgabe des Auslegerwinkels stellt sich eine 
Brückenspannung ein die durch Nachregelung des Hydraulikzylinders 
gehalten wird. Bei zu großen Abweichungen wird aus Sicherheitsgründen 
(mechanische Zerstörung des Schneidwerkes) nachgelassen. Das 
Brückensignal entsprechend gefiltert, wird den Hydraulikzylindern 
(Schwinge) bei Straßen- Feldwegfahrt zugeführt und dämpft so effektiv 
die Schwingneigung des ganzen Schleppers, so daß ein wesentlich höheres 
Tempo möglich ist. Des weiteren wird die Frontladerschaufel als 
"Elektronisches" Paralellogramm geregelt wobei NUN auch das Auf- und 
Abfahren von einer Rampe ausgeregelt werden kann. Die Schaufel wird 
immer in der selben Position gehalten und eine Schwingungsunterdrückung 
ist ebenfalls möglich. Über die DMS Brücke und einem zusätzlichen 
Neigungssensor währe sogar (durch Berechnung mit den Schlepperdaten und 
der vorhandenen Schaufellast) eine Sicherheits- Gegensteuerung des 
Fronladers gegen Umkippen des Schleppers möglich.
Es sollte mehr solcher Themen im Forum geben!

MfG  Manfred Glahe

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
das hört sich interessant an. Jedoch kann ich nicht ganz nachvollziehen, 
wie du mit einem DMS die Neigung bestimmst - oder hab ich hier was 
falsch verstanden.
Mit DMS kann man Dehnungen messen - richtig an einem "dehnbaren" Körper 
angebracht - die Kraft, die auf den Körper wirkt durch Rückrechnung mit 
E-Modul.

Autor: Manfred Glahe (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
das ist richtig und deshalb ist die Auslenkung des Balkens aus der 
Senkrechten mit einer größeren "Verbiegung" am Fußpunkt des Balkens zu 
messen. Nahe der Senkrechten ist allerdings eine geringe Auflösung zu 
verzeichnen.
Wenn man allerdings nur den Winkel konstant hält steht folgendas Problem 
an: Angenommen der Schlepper fährt durch eine Senke mit einer Seite. Die 
Winkelkompensation gleicht das sofort aus. Wenn aber der 
Schneidwerksbalken gerade unter einem Ast hängt würde das System sich 
selbst zerstören (es ist ein sehr langer Hebelarm vorhanden). Beide 
Komponenten einzeln messen und verarbeiten währe natürlich wesentlich 
effektiver.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Manfred,
mich würde interessieren, was du für einen DMS verwendet hast und wie du 
ihn angebracht hast.
Brauche für eine andere Sache auch ein DMS und bin für Hilfe bezügl. 
Auswahl und Anbringung dankbar.
mfg
Hubert

Autor: Manfred Glahe (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Hubert,
die DMS waren Reste aus einer Entwicklung für isometrisches und und 
isotones Messen von Heuschrecken Beinkräften. Der Hersteller war 
Hottinger und Boldwin. Ich versuche mal meine alten Unterlagen zu 
durchstöbern und gebe dann den genauen Type an (es ist aber damit zu 
rechnen,daß dieser alte Type
ca. 15 Jahre nicht mehr zu bekommen ist).
Wesentlich ist bei der Verwendung von DMS Meßstreifen der verwendete 
Kleber und die exacte Verarbeitungsweise, das ist je nach 
Genauigkeitsanforderung keinesfalls trivial.
Als Vollbrücke ausgeführt und auf eine 0.4mm dicke, 5,2mm breite und 
40mm lange Stahlblattfeder aufgeklebte Version erreicht man (damals mit 
einem Chopperverstärker) schon eine recht gute Meßgenauigkeit der 
Neigung bzw. der Anweichung aus der Senkrechten. Und dies allein auf 
Grund der Schwerkraftwirkung auf die doch sehr kompakte und stabile 
Stahlfeder.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Manfred Glahe (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Hubert,
ich habe leider keine Unterlagen mehr finden können über den genauen 
Type (war noch vor Einführung des CAD Systemes). Aber bei HBM gibt es 
auf der HP eine exellente Anleitung zur Auswahl und Anwendung solcher 
Meßstreifen ("Worauf man bei der Dehnungsmessung achten muß".
Deine Anforderung an einen Neigungssensor ohne Querbeschleunigung ließe 
sich auch mit der geschilderten Anordnung für die Beinkraftmessung 
erreichen. Vorraussetzung ist allerdings das keine größeren 
Beschleunigungskräfte in Messrichtung auftreten. Die Nichtliniarität 
über den Meßbereich (Abweichung von der Senkrechten) kann durch 
Kalibrieren herrausgerechnet werden.

MfG  Manfred Glahe

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Manfred,
vorerst besten Dank für dein Bemühen.
Habe mir einen Senor von "The Fredericks Company" zu finden unter: 
http://www.hy-line.de/sensor/frames/frame_anwendungen.html weiter mit 
Neigung / Dual-Axis Neigungssensor bestellt.
Was hälst du von diesen Sensor??? Den was ich bekomme hat eine Trägheit 
von 1-2Sek bei einer Neigung von 63% des Endausschlages. Also für meine 
Anwendung träge genug und nicht auf jeden kleinen Stoß zu reagieren.
mfg
Hubert

Autor: Manfred Glahe (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Hubert,
der Sensor ist ein erheblicher Fortschritt gegenüber den Methoden von 
vor 15 Jahren. Größere Neigungswinkel ließen sich über die Anbringung am 
Übersetzungsgestänge mit geringerer Neigungsvariation erreichen (bei 
dieser Auflösung und Reproduzierbarkeit ist das kein Problem).
Arbeitest Du an dem Projekt beruflich oder privat? Was kostet dieser 
Sensor, Du hast ihn ja bestellt? Ich werde mir möglicherweise auch einen 
klaufen zum Ausprobieren wenn er nicht zu teuer ist.

MfG Manfred Glahe

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
den Sensor brauche ich privat für die Neigungsnachführung auf dem Mäher.
der Sensor kostet 32€. Ab größerer Stückzahl gibt auch ordentlich 
Rabatt. Kostenlose Muster hab ich keins bekommen.

mfg
Hubert Papst

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Soll heissen 32 Euro

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
habe jetzt den Neigungssenor getestet. Funktioniert soweit. Habe jedoch 
festgestellt, wenn man ihn mit einem TTL-Rechteck (400Hz) versorgt und 
50% Impuls/Pause dann lädt er sich trotzdem wie eine Batterie auf, soll 
heißen die beiden Ausgangsignale gehen um ca. 1 Volt zurück.
Abhilfe schafft hier eine Entladung nach jeder Messung. D.h. alle 
Anschlüsse nach 0V schalten.
Sollte als Info dienen, wenn jemand so ein Ding verwenden will.
mfg
Hubert Papst

Autor: Manfred Glahe (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Hubert,
versuchs doch mal mit einer sinusförmigen Wechselspannung. Vor einigen 
Jahren gab es mal Feuchtesensoren die sich auch  nicht mit einem 
Rechteck ansteuern ließen (außerdem ist die geringste gerichtete 
Abweichung vom Umladen additiv).

MfG  Manfred Glahe

Autor: Hubert Papst (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,
soweit funktionierts ja jetzt. Das mit Sinus möchte ich vermeiden, da 
ich dann zusätzliche Bautteile brauche, usw.

Jetzt steuere ich mal die eine Seite mit 5V an und messe, und dann die 
andere Seite mit 5V und messe. Die Diff. der Messung ergibt die Neigung.
Anschließend werden all Pins auf 0V gezogen und somit entladen. Das 
ganze passiert 400mal pro Sek. Also schnell genug für meine Anwendung.
mfg
Hubert

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.