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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie Rotation messen?


Autor: Dominik P. (koelner)
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Hallo,
ich suche eine Idee, wie/womit man die Rotation eines rotierenden 
Körpers messen kann, wenn man keinen Bezugspunkt hat, um sie mit einem 
uC auszuwerten.
Eigentlich kommt nur die auftretene Fliehkraft/Zentrifugalkraft in 
Frage? Gibt es dafür Sensoren? So könnte ich aber sicher nicht einen 
bestimmten Punkt auf der Rotationsbahn antriggern, wenn ich z.B. eine 
Schriftzug darstellen wollte? Kann man vielleicht in der Rotation 
irgendwie die Erdgravitationsrichtung messen? Das rotierende Objekt 
dreht sich i.d.R. horizontal zur Erde.

Hintergrund: Möchte mir was für einen 'Diabolo' (siehe 
http://de.wikipedia.org/wiki/Diabolo_%28Spielger%C3%A4t%29) bauen, dass 
mir Rotationsgeschwindigkeitsabhängig ein paar LEDs steuert. Wenn ich 
einen bestimmten Punkt triggern könnte, währe wohl auch ein Schriftzug 
möglich. Der Schriftzug könnte gar die Umdrehungsgeschwindigkeit 
anzeigen!
Ein Bekannter hatte mal einen Spielzeugtischkreisel, der genau sowas 
konnte (Ein Timer lief). Ich habe keine Ahnung, wie das funktioniert 
(woher weiß der Kreisel, wann er eine Umdrehung hat?)

TIA,
Dominik

Autor: 6638 (Gast)
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Ein Magnetfeldmesser wuerde die Richtung anzeigen.

Autor: micro1 (Gast)
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Mit einem Impulsgeber an der Welle könntest du die Steps zählen.
Willst du die absolut Lage oder nur die relative Bewegung?

Autor: Bensch (Gast)
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> woher weiß der Kreisel, wann er eine Umdrehung hat?

Vielleicht hat der nen Gyro drin (einen Kreisel)?

Autor: yalu (Gast)
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Beim Diabolo liegt die Rotationsachse normalerweise mehr oder weniger
horizontal. Du könntest das Diabolo also mit einem radial
ausgerichteten Beschleunigungssensor ausstatten, der die Summe aus
Zentrifugal- und der radialen Komponente der Erdbeschleunigung misst.
Der Messwert nimmt somit bei vertikaler Lage des Sensors ein lokales
Minimum bzw. Maximum an, so dass diese zwei Winkelstellungen genau
bestimmt werden können. Andere Winkelstellungen können wahlweise über
den Messwert oder über die Zeit extrapoliert werden, da das Diabolo
seine Winkelgeschwindigkeit nur langsam ändert.

> Ein Bekannter hatte mal einen Spielzeugtischkreisel, der genau sowas
> konnte (Ein Timer lief). Ich habe keine Ahnung, wie das funktioniert
> (woher weiß der Kreisel, wann er eine Umdrehung hat?)

Das war aber nicht etwa ein Kreisel von dieser Sorte:

  http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Zirndorferkreisel.jpg

Der hat nämlich durch seinen Fuß eine feste Referenz.

Autor: Torsten S. (piezofreak)
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Hi Doninik,

eine Kombination aus Beschleunigungssensor und Drehratensensor 
(Gyroskope) in Zusmmenhang mit einer schnellen Auswertung wäre meine 
Lösung dazu, aber viel zu teuer für den Hobbybereich.
Die Eigenrotation ist sehr hoch und die Lageerkennung gestaltet sich 
dadurch schwierig.
Die Fa. Analog Devices bietet sehr schnelle Gyro`s an, aber wie schon 
gesagt nicht gerade für den Hobbyeinsatz.

http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,764%255F801...

Kannst du bitte mal die Drehzahl abschätzen und den Durchmesser des 
Gerätes angeben.

Gruß Torsten

Autor: Torsten S. (piezofreak)
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yalu war shneller......

Autor: Dominik P. (koelner)
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Hallo,
erst mal vielen Dank für die Antworten!
Nach langer Recherche habe ich den Kreisel gefunden:
http://www.amazon.de/Heller-8632260-I-TOP-Kreisel/...

Hat so 10-20EUR gekostet und gibt's wohl nicht mehr. Vielleicht findet 
ich noch irgendwo, wie das Ding funktioniert hat.

Wo gibt es denn und wie funktionieren solche "Beschleunigungssensoren" 
(funktionieren die ausschließlich gyroskopisch?). Im Grunde könnte man 
doch  einfach eine Feder nehmen an einer Kohlenschleifbahn? Gibt's 
vielleicht sowas und vor allem in günstig? ;)
Wenn sich ein lokales Maximum oder Minimum auf Grund der Gravitation 
noch messen lässt, würde das ja schon reichen. Der Rest ist Mathematik.

Autor: Hauke Radtki (lafkaschar) Benutzerseite
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>Magische Anziehung
>Der i-Top zählt und speichert die Umdrehungen mit Hilfe eines integrierten 
>Digitalkompasses. Dieser richtet sich stets auf das Magnetfeld der Erde aus. 
>Egal, wo man sich aufhält, i-Top verliert nie die Orientierung!

Steht ganz unten im Text ;)

Autor: yalu (Gast)
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> Wo gibt es denn und wie funktionieren solche
> "Beschleunigungssensoren"

Mikromechanische (klein und leicht) bspw. hier:

http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,764%255F800...
http://www.freescale.com/webapp/sps/site/overview....

Irgendwo auf den Webseiten sind die Dinger auch etwas genauer erklärt.
Einen zwei- und einen dreiachsigen Sensor von Analog gibt es auch bei
Conrad zu kaufen.

> Im Grunde könnte man doch  einfach eine Feder nehmen an einer
> Kohlenschleifbahn?

Prinzipiell ja. Man muss allerdings darauf achten, dass die
Resonanzfrequenz des Masse-Feder-Systems deutlich über der Drehzahl
des Diabolos liegt, und dass es ausreichend mechanisch gedämpft ist.

Autor: Dominik P. (koelner)
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Peinlich, zu schnell gelesen ;). Wenn ein elektrischer Kompass bei dem 
Kreisel zum Einsatz kommt, müsst man den ja mit einem Magneten 
'verwirren' können? Wie funktioniert so ein elektrischer Kompass 
eigentlich? Mit einem Hallsensor?
Na ja, da die Rotationsachse des Diabolo horizontal zur Erde ist, wird 
das mit einem 'elektrischen Kompass' wie bei dem Kreisel vermutlich 
nicht funktionieren, weil der Winkel der Rotationsache zu den 
(geomagnetischen) Polen zufällig ist: Oder ich muss das Diabolo vor dem 
Spielen immer an den Himmelsrichtungen ausrichten ;)


Zu den Beschleunigungssensoren: Die ADC-Eingänge meiner PICs sind auf 
Grund der Rotationsgeschwindigkeit eh zu langsam zum Auswerten. Das kann 
ich also vergessen. :(

Ich bedanke mich,
Dominik

Autor: yalu (Gast)
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> Die ADC-Eingänge meiner PICs sind auf Grund der
> Rotationsgeschwindigkeit eh zu langsam zum Auswerten. Das kann ich
> also vergessen. :(

Wer sagt denn, dass man die Signale per ADC lesen muss? Die Bestimmung
lokaler Extrema geht auch mittels Differenzierer und Komparator. Der
liefert am Ausgang ein zweimal je Umdrehung wechselndes Digitalsignal,
das vom PIC wesentlich schneller gelesen werden kann.

Autor: Jürgen Berger (hicom)
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Das hier könnte interessant sein:

http://www.redstoyland.com/Projects/Hacks/iTOPhack.html

Jürgen

Autor: Jankey (Gast)
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AS5040

Autor: Bernhard M. (boregard)
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Dumme Frage:
kann man nicht einfach die Helligkeit auswerten?
Ich würde mal davon ausgehen, daß irgendwo eine hellste Stelle gemessen 
werden kann, also einfach per Photosensor messen und immer auf den Peak 
triggern..

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Das Thema hatten wir hier schon mal. Kein statischer Magnetsensor, das 
wäre zu teuer. Der Magnetsensor im Kreisel arbeitet dynamisch, das ist 
einfach eine Spule, in der durch die Rotation das Erdmagnetfeld eine 
Wechselstrom induziert wird. Für die LEDs reicht es, einen der beiden 
Nulldurchgänge zu detektieren.

Autor: Jankey (Gast)
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was is an 2 Euro zu teuer?

Autor: Torsten S. (piezofreak)
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Jankey wrote:
> was is an 2 Euro zu teuer?

Wo findest du den für 2 Euro?

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Meine mißglückten Formulierung kam daher, dass ich nicht sicher war, ob 
man von induzierten Strömen oder Spannungen spricht, auch in Wikipedia 
ist beides benutzt:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetische_Induktion
aber U_ind scheint doch richtiger zu sein

Die meisten Hall-Sensoren sind nicht empfindlich genug für das 
Erdmagnetfeld, das sind schon die etwas teureren Typen, KMZ51 zum 
Beispiel, etwa 10 €

Autor: Torsten S. (piezofreak)
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Ich würde nicht über Magnetfeldauswertung (Hallsensorik) die Lage 
bestimmen. Es ist einfach zuviel Dynamik im System und die zu 
beachtenden Fehler sind auch nicht wenige (z.B.Deklinationsfehler usw.) 
Mein Vorschlag zum gelingen dieses Projektes bleibt wie oben schon 
erwähnt (auch in Hinblick darauf, dass es sich "nur" um ein Spielgerät 
handelt): Ein Gyroscop, welches durch einen Beschleunigungssensor einen 
Korrekturfaktor (eine sogenannte Stütze) erhält.

Vielleicht hier mal Link zum besseren Verständnis:

http://www.genesys-offenburg.de/archiv/iss/iss.htm

Gruß Torsten

Autor: Gast (Gast)
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Magnetfeld ist keine gute Idee. Das funzt in Ost-West - richtung nicht.
Beschleunigungssensor müßte das richtige sein. Das Signal über einen 
Komparator (eingestellt etwas über Erdbeschleunigung) und dann einen 
Timer triggern.

Autor: Jankey (Gast)
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ah ich seh grad im Webshop kostet der ja 8€30 ...

is wegen der Stückzahl und der aufwand der damit zusammenhängt, der 
ADXL330 kostet bei Farnell irgendwas an die 16 Euro, wennst in aber ab 
einer Mio kaufst kostet er glaub ich nichtmal mehr an Euro ...

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Autor: Dominik P. (koelner)
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yalu wrote:
>> Wo gibt es denn und wie funktionieren solche
>> "Beschleunigungssensoren"
>
> Mikromechanische (klein und leicht) bspw. hier:
>
> http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,764%255F800...
> http://www.freescale.com/webapp/sps/site/overview....
>
> Irgendwo auf den Webseiten sind die Dinger auch etwas genauer erklärt.
> Einen zwei- und einen dreiachsigen Sensor von Analog gibt es auch bei
> Conrad zu kaufen.


So, habe mir den ADXL320 von Conrad, bzw. dessen Datenblätter mal 
genauer angeschaut: Die Bauform macht mir Bauchschmerzen! Der LFCSP 16 
Chip soll laut Datenblatt gerade mal 4mm x 4mm x 1,45mm groß sein und 
das bei 16 Anschlüssen! Ist das überhaupt noch per Hand lötbar oder 
gibt's da lötbare Fassungen für? :(
Was mir noch nicht so ganz klar ist: Über einen Kondensator seriell am 
Ausgang soll laut Datenblatt die Bandbreite bestimmt werden. Minimal 
0,5Hz bei 10uF und maximal 2500Hz bei 2nF. Aber was ist damit überhaupt 
gemeint? Soll das heißen, dass der Chip maximal 2500 Messungen pro 
Sekunden machen kann, die gepulst ausgegeben werden? Dann ist es ja kein 
echtes analoges Signal.
Ob das reicht, um bei höheren Rotationsgeschwindigkeiten möglichst exakt 
einen Referenzpunkt/Startpunkt zu bestimmen? Wenn ich mal (sehr hoch 
angesetzt!) von 10.000 Umdrehungen pro Minute ausgehe (soll mit Diabolos 
möglich sein, aber im Normalfall sicher unrealistisch hoch), dann sind 
das 167 Umdrehungen pro Sekunde. Bei 2500Messungen würde das pro 
Umdrehung 15 Messungen, bzw. alle 24Grad eine Messung bedeuten. Ob die 
Toleranz von 24Grad noch exakt genug ist, um eine lesbare Anzeige 
darzustellen?
Nun gut, tatsächlich sind es wohl in Praxis deutlich weniger 
Umdrehungen.

Da ein Kondensator am Ausgang ist, dürfte ich ja keine gleichbleibende 
Beschleunigung (Gleichspannungen) messen können, sondern nur 
Beschleunigungsschwankungen. Brauche ich dann überhaupt ein 
Differenzierer? Am Komperator kann ich als Referenzspannung dann ja die 
Spannung für 1g anlegen und warten bis der Komerator kippt (hm, der 
Kondensator stört doch irgendwie: Es kommt ja dann drauf an, wie schnell 
die Schwankung von 1g eintritt. Wenn das Diabolo noch langsam dreht, 
wird die Spannung von 1g durch die Kondensator-Kopplung sicher nicht 
erreicht).
Sinnvoll ist es dann auch den Beschleunigungssensor möglichst auf oder 
sehr nah an der Drehachse zu legen, um die auftretenen 
Flieh-/Zentrifugalkräfte durch die Rotation bei der Messung zu 
minimieren (mich interessiert ja nur die Erdgravitation zur 
Lageerkennung).

Nochmals danke für alle Tipps,
Dominik

Autor: Chris D. (chris79)
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Einen Teil der Beschleunigungssensoren von AD bekommst du
hier

http://3dimotion.net/shop/pi5/index.html

schon auf einer Platine mit Kondensatoren für 100Hz vorbestückt.
Allerdings dadurch etwas teurer.

Autor: Jan M. (mueschel)
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Ich würde es zu allererst mit dem Vorschlag von Bernhard M. versuchen - 
Fotosensor mit einem ADC auswerten und entweder auf den Peak triggern, 
oder eine FFT auf das Signal anwenden. Dieses Prinzip funktioniert 
schließlich auch bei vielen käuflichen Drehzahlmessern recht gut.


@Christoph Kessler:
Es wird ein Strom induziert - die Spannung ist nur ein Nebeneffekt. Z.B. 
lassen sich in Supraleitern Ströme induzieren, die dann für "alle 
Ewigkeit" auf Grund des fehlenden Widerstandes des Leiters weiterlaufen, 
auch wenn die Magnetfeldänderung, die den Strom induziert hat, schon 
lange vorbei ist.
Der Strom, der ja seinerseits wieder ein Magnetfeld erzeugt, wird 
übrigens immer genau so induziert, dass er der Änderung des Magnetfeldes 
genau entgegenwirkt.

Autor: Dominik P. (koelner)
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Erstmal danke für den Tipp mit den bestückten Platinen. Allerdings ist 
100Hz Sampling Frequenz, wenn mein Verständnis davon richtig ist, viel 
zu niedrig! Kriegt man diese ICs keinesfalls per Hand gelötet? Ansonsten 
ist das Angebot für den ADXL322 mit Platine für 25EUR noch gerade in 
meinem Budget. Die beiden SMD-Kondensatoren kann ich wohl eher gegen 
kleinere austauschen (und die Frequenz damit auf 2,5kHz erhöhen) als den 
Chip zu löten?

Fotosensor kommt übrigens nicht in Frage, da ich das Ding vor allem im 
Dunkeln nutzen möchte. Und selbst am Tag: Die Platine soll/muss auf der 
Achse in den Schalen des Diabolos sitzen, damit sie einen Fall auch 
überlebt und geschützt ist, und hat somit eh keine freie Sicht Richtung 
Himmel oder Boden.

Autor: Dominik P. (koelner)
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Dominik Pusch wrote:
> Erstmal danke für den Tipp mit den bestückten Platinen. Allerdings ist
> 100Hz Sampling Frequenz, wenn mein Verständnis davon richtig ist, viel
> zu niedrig! Kriegt man diese ICs keinesfalls per Hand gelötet? Ansonsten
> ist das Angebot für den ADXL322 mit Platine für 25EUR noch gerade in
> meinem Budget. Die beiden SMD-Kondensatoren kann ich wohl eher gegen
> kleinere austauschen (und die Frequenz damit auf 2,5kHz erhöhen) als den
> Chip zu löten?

Ich habe das Datenblatt nun noch einmal gelesen und habe immer größere 
Verständnisprobleme der Samplingfrequenz.
Die nachgeschalteten Kondensatoren, die darüberhinaus vermutlich gegen 
Masse geschaltet werden und nicht seriell wie ich zuerst 
fälschlicherweise interpretierte, sollen wohl das Aliasing, also 
Stufenbildung an der Ausgangsspannung verhindern (für ein Auswertung mit 
Differenzierer wäre das sehr schlecht). Die Frage ist, ob dann '100Hz' 
nicht doch schon ausreicht und sich durch den Kondensator 
(Tiefpassverhalten: Soll wohl Oberwellen eliminieren und eine runde 
Kurve erzeugen mit Hilfe der Ladekurve) nur die Form ändert? Oder hat 
das auch Einfluss großen Einfluss auf den Zeitpunkt des Flankenwechsels 
(lokales Extremum mit Steigung=0) hat? Wenn der Flankenwechsel bei 
nahezu gleichbleibender Rotationsgeschwindigkeit dadurch gleichmäßig 
verschoben wird, ist es ja auch brauchbar um einen Referenzpunkt zu 
bestimmen (Extremum liegt nicht mehr genau oben, sondern gleichbleibend 
um ein paar Grad verschoben durch den Kondensator?).

Leider finde ich auch keine Anwendungsschaltungen mit dem ADXL320 oder 
322, aus der ich die Schaltweise entnehmen kann. Alles dreht sich nur um 
den ADXL322, welcher auch einen digitalen (PWM-) Ausgang hat und den es 
aber wohl auch nicht mehr gibt.

Ich habe gelesen, dass man wohl mit einem spitzen Lötkolben, wohl dünnen 
Kupferlackdraht an die Anschlüss des IC's löten kann und diesen dann so 
nutzen. Werde mir dann vielleicht doch den vom Conrad bestellen, die 
paar Anschlüsse (brauche ja, wenn ich recht verstehe, nur drei von den 
16: V_S, COM und X_Out) über haarfeinen Kupferlackdraht mit der Platine 
verbinden und das ganze in Heißkleber fest vergießen.

Wenn ich das Analogsignal dann mit einem Differenzierer auswerten will, 
welchen (OPAMP?) nehme ich dazu am besten?

Autor: yalu (Gast)
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Löterei:

Da die Anschlüsse des Bauteils fast bis an dessen Rand reichen, könnte
es für den handwerkliche Begabten mit spitzem Lötkolben und viel gutem
Flussmittel möglich sein, das Zinn durch Erhitzen der Leiterbahn von
außen unter die Anschlüsse fließen zu lassen. Wenn's nicht schön
aussehen muss, kannst du aber natürlich das Bauteil umgekehrt auf die
Platine kleben und mit dünnen Lackdrähten arbeiten.

Kondensatoren:

> Die nachgeschalteten Kondensatoren, die darüberhinaus vermutlich
> gegen Masse geschaltet werden und nicht seriell wie ich zuerst
> fälschlicherweise interpretierte, sollen wohl das Aliasing, also
> Stufenbildung an der Ausgangsspannung verhindern (für ein Auswertung
> mit Differenzierer wäre das sehr schlecht).

Ich habe das so verstanden, dass sich das Aliasing auf einen evtl.
nachfolgenden A/D-Umsetzer bezieht. Der Tiefpass muss dabei alle
Frequenzen oberhalb der halben Abtastfrequenz eliminieren. Da du aber
keinen A/D-Umsetzer verwendest, hast du dieses Problem nicht.

Trotzdem sollte mit einem Tiefpass möglichst viel Rauschen
weggefiltert werden, damit der Differenzierer richtig arbeiten kann.

Ich würde den Kondensator so wählen, dass die Wirkung des Tiefpasses
schon bei der maximalen Nutzfrequenz (Drehzahl des Diabolo) einsetzt
(bspw. 47 nF -> 100 Hz). Der Tiefpass führt zwar bei höheren
Drehzahlen zu einer Phasenverschiebung des Signals, diese kann aber
softwaremäßig wieder herausgerechnet werden.

Man kann die Kombination aus Tiefpass und Differenzierer auch als
Bandpass auffassen, der alle Frequenzen innerhalb des möglichen
Drehzahlbereichs des Diabolo durchlässt.

Operationsverstärker:

Als OpAmp für den Differenzierer und den anschließenden Komparator
sollter jeder Standardtyp (bspw. LM358) funktionieren, da keine hohen
Frequenzen auftreten und die Spannungspegel ausreichend groß sind.

Sonstiges:

Ein schwerwiegendes Problem bleibt aber noch: Der ADXL320 hat einen
Messbereich von +/-5 g. Diese Beschleunigung wird aber bereits
überschritten, wenn sich das Diabolo mit 10000 U/min dreht und der
Sensor nur 0,04 mm außerhalb der Drehachse liegt. Das wird aber
praktisch immer der Fall sein, weil das Diabolo nie hundertprozentig
rund läuft. Bei 1000 U/min und 3 mm Rundlauffehler wäre eine Messung
möglich, aber 1000 U/min sind nicht gerade viel. Vielleicht habe ich
mich auch nur verrechnet, deswegen bitte nachprüfen ;-)

Autor: Dominik P. (koelner)
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Hallo yalu,
erstmal danke für Deine Einschätzung! Erspart mir sicher viel 
Rumexperimentiererei!

> Sonstiges:
>
> Ein schwerwiegendes Problem bleibt aber noch: Der ADXL320 hat einen
> Messbereich von +/-5 g. Diese Beschleunigung wird aber bereits
> überschritten, wenn sich das Diabolo mit 10000 U/min dreht und der
> Sensor nur 0,04 mm außerhalb der Drehachse liegt. Das wird aber
> praktisch immer der Fall sein, weil das Diabolo nie hundertprozentig
> rund läuft. Bei 1000 U/min und 3 mm Rundlauffehler wäre eine Messung
> möglich, aber 1000 U/min sind nicht gerade viel. Vielleicht habe ich
> mich auch nur verrechnet, deswegen bitte nachprüfen ;-)

Du wirst es nicht glauben, aber da war ich auch gerade am Rumrechnen, 
bevor ich Deine Antwort jetzt gelesen habe. 10.000 U/min scheint mir 
doch deutlich zu hoch gegriffen. Das wären nach meinen Berechnungen bei 
130mm Durchmesser eine Bahngeschwindigkeit von fast 250km/h. Ich kann 
das absolut nicht einschätzen und habe mal in einem Diabolo Forum 
nachgefragt. Nach meinen Berechnungen wären das mehrere tausend g auf 
der Äußeren Schale. Muss mich wohl irgendwo mächtig vertan haben...
Überlege schon erst mal grob irgendwie die Frequenz des Diabolos zu 
messen (Stück Alufolie und Lichtreflektion).

Für die Bahngeschwindigkeit:
Für die Zentrifugalbeschleunigung:
um es in g auszudrücken, dann noch mal durch 9,81 teilen.

Autor: Markus Köhler (lordpsycholus)
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Ich würde generell von der Verwendung von Beschleunigungssensoren in 
einem Diabolo abraten. Da die Dinger meist auf einer Art Miniaturfeder 
beruhen, sollten die Grenzwerte auch wirklich eingehalten werden, da 
diese sonst brechen.

Soweit ich aber das Diabolo-Spiel kenne, wird der Diabolo dabei auch 
durch die Luft geworfen und sehr hart mit der Schnur aufgefangen (oder 
eben auch mal nich am Anfang...). Dort werden die oben angesprochenen 
Grenzwerte für die Beschleunigung sicherlich sehr schnell überschritten, 
und der Sensor läuft ernsthaft Gefahr beschädigt zu werden, mal von der 
Zentripetalbeschleunigung ganz abgesehen.

Autor: Dominik P. (koelner)
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Markus Köhler wrote:
> Ich würde generell von der Verwendung von Beschleunigungssensoren in
> einem Diabolo abraten. Da die Dinger meist auf einer Art Miniaturfeder
> beruhen, sollten die Grenzwerte auch wirklich eingehalten werden, da
> diese sonst brechen.
>
> Soweit ich aber das Diabolo-Spiel kenne, wird der Diabolo dabei auch
> durch die Luft geworfen und sehr hart mit der Schnur aufgefangen (oder
> eben auch mal nich am Anfang...). Dort werden die oben angesprochenen
> Grenzwerte für die Beschleunigung sicherlich sehr schnell überschritten,
> und der Sensor läuft ernsthaft Gefahr beschädigt zu werden, mal von der
> Zentripetalbeschleunigung ganz abgesehen.

Das dachte ich auch am Anfang. Aber laut Datenblatt des AXDL320:
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Table 2. Parameter Rating
Acceleration (Any Axis, Unpowered) 10,000 g
Acceleration (Any Axis, Powered) 10,000 g
VS  0.3 V to +7.0 V
All Other Pins (COM   0.3 V) to (VS + 0.3 V)

müsste der bis 10000g resistent sein? Ob die bei einem harten Aufschlag 
überschritten werden, ist natürlich eine andere Frage.

Ich habe gerade mal die Rotation gemessen: Mit einem Handhalogenstrahler 
als Lichtquelle und einer einem Fototransistor mit hochohmigen 
Vorwiderstand. Parallel zum Vorwiderstand ein Frequenzzähler 
(Multimeter) dran. Auf das Diabolo ein kleines Stück Alufolie mit 
Doppelseitigem Klebeband. Fotodiode neben Scheinwerfer um die Reflexion 
zu messen (Raum sonst dunkel):
Mit einem ziemlich großem Diabolo alles gegeben bis er so schnell ist, 
dass er schön surrt: knapp 50Hz. In normaler Spielgeschwindigkeit sind 
es so 15-25Hz. Mit einem kleineren Diabolo hab ich die Messung nicht 
mehr vernünftig hinbekommen (Scheinwerfer leer*g*), der läuft leider 
nicht (mehr) so ruhig und lange nach, dass ich gut messen konnte.
50Hz sind 3000 Umdrehungen (mehr schaffe ich mit meinen wohl kaum). 1000 
Umdrehungen sind dann in etwa normale Spielgeschwindigkeit.

Wenn die Rechnung nicht falsch sind, muss der Beschleunigunssensor also 
möglichst 100% ins Achsenzentrum. Ich könnte ihn dann direkt auf eine 
Mutter in Platinenmitte mit Heißkleber vergießen.

Autor: yalu (Gast)
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> 10.000 U/min scheint mir doch deutlich zu hoch gegriffen.

Größenordnungsmäßig kann das schon hinkommen: Wenn die Achse einen
Durchmesser von 10 mm hat, die Schnur mit einer Geschwindigkeit von
4 m/s bewegt wird und kein Schlupf ensteht, hat das Diabolo eine
Drehzahl von über 7600 U/min, wenn ich richtig gerechnet habe. Auch
die paartausend g am Unfang kommen hin. Deswegen würde man natürlich
versuchen, den Sensor möglichst mittig zu montieren, um die
Zentripetalbeschleunigung niedrig zu halten. Aber genau die Achse wird
man nicht treffen, da sich das Diabolo durch die Bewegung und Stöße
verformt und sich dadurch der Schwerpunkt verschiebt.

> Da die Dinger meist auf einer Art Miniaturfeder beruhen, sollten die
> Grenzwerte auch wirklich eingehalten werden, da diese sonst brechen.

Die +/-5 g sind der Messbereich. Der Grenzwert ist aber wesentlich
höher, nämlich mit 10000 g angegeben. D.h. der Sensor überlebt einen
Sturz aus 10 m Höhe ohne Luftwiderstand, wenn er auf einer Strecke von
mindestens 1 mm abgebremst wird. Die Nachgiebigkeit eines Diabolos aus
weichem Kunststoff liegt sicher darüber. Zusätzlich könnte man die
Platine mit dem Sensor etwas nachgiebig lagern.

Autor: Dominik P. (koelner)
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yalu wrote:
> Die +/-5 g sind der Messbereich. Der Grenzwert ist aber wesentlich
> höher, nämlich mit 10000 g angegeben. D.h. der Sensor überlebt einen
> Sturz aus 10 m Höhe ohne Luftwiderstand, wenn er auf einer Strecke von
> mindestens 1 mm abgebremst wird. Die Nachgiebigkeit eines Diabolos aus
> weichem Kunststoff liegt sicher darüber. Zusätzlich könnte man die
> Platine mit dem Sensor etwas nachgiebig lagern.

Ja, mein Diabolo gibt deutlich mehr als 1mm nach. Da muss ich mir eher 
Sorgen um die Platine machen.

Im Diabolo-Forum habe ich gerade erfahren, dass es sowas schon gibt ;)
Siehe die letzten beiden Bilder hier 
http://www.jonglieren.at/neues/berichte/klagenfurt...

Mal schauen ob ich mehr darüber herausfinde... wie der wohl triggert? 
Scheint unten zu beginnen...

Autor: Dominik P. (koelner)
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So, erst mal Ernüchterung: Ich habe nun so einen I-TOP Kreisel bekommen 
(Gibt's noch neu für 10EUR + Versand bei eBay als "Superkreisel"). Der 
Diabolo auf jonglieren.at hat genau diesen Kreisel eingebaut! Der 
erzeugt nämlich genau jenen Schriftzug "-WEISS NICHT" :(

Autor: Torsten S. (piezofreak)
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Das preisgünstigste ist es auf jeden Fall, aber ein "Auf dem Kopf"- 
Stehen der Schrift kann man dabei nicht vermeiden.
Wenn du fertig bist, kannst du bitte mal ein kurzes Video machen.

Gruß Torsten

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