Hi,
ich möchte gerne die 3 Winkellagen der Achsen einer verstellbaren Ebene
mit einem Atmega324P bestimmen.
Gyros oder Inklinometer würden wohl ganz gut funktionieren sind mir aber
etwas zu teuer. Nun habe ich mir überlegt, dass man die Winkelbestimmung
für die 3 Ebenen mit einem Beschleunigungssensor messen können müsste.
Die sollte doch über die Erdbeschleunigung funktionieren oder? Der
Verstelltisch wird recht langsam verstellt, so dass die
Verstellbeschleunigung evtl. keinen Einfluss auf dieses Methode hat.
Hat das schon mal jemand versucht oder eine bessere Möglichkeit?
Wenn der Tisch während der Messung nicht bewegt wird funktioniert das
durchaus. Will man jedoch eine Regelung oder ähnliches damit aufbauen,
stören die Beschleunigungnen die durch die Bewegung entstehen enorm. Ich
habe das man für einen Tisch der in 2 Richtungen gekippt werden konnte
gebaut und konnte die Regelung nur sehr langsam arbeiten lassen um die
Beschleunigung so gut wie möglich in Grenzen zu halten.
Mh das ist natürlich sehr schade. Ich steuere auch einen Tisch mit 3
Achsen an und zwar mit Schrittmotoren. Die Endlagen sollen mit
Maximalwinkeln festgelegt werden. Langsam ist natürlich relativ, aber
die Bewegung ist deutlich zu sehen :-)
Dann fällt das wohl aus. Also doch Gyros oder Ähnliches?
Nein für Gyros ist eine schnelle Bewegung e.g. günstig, allerdings ist
es damit schwer die Endlage zu messen weil diese erheblich driften. Am
günstigsten sollte ist in diesem fall eine Kombination aus Gyro und
Beschleunigungssensoren, da die Gyros die schnelle Bewegung gut messen
können und mittels der Accels am Ende eine genaue Position errechnet
werden kann die den Drift der Gyros kompensiert.
Sollte das Budget nicht das Problem sein würde ich aber eher zu einer
Lösung mit Laser Abstandsmesser empfehlen, wobei das für 2 Achsen
natürlich etwas einfacher ist als wenn sich das Teil auch noch dreht.
Ansonsten könnte man auch Rotationsencoder (absolut oder inkrementell)
an die Achen basteln, sofern du die Mechanik diesgezüglich noch anpassen
kannst. Die Billiglösung wären wohl Potis an den Achsen, oder gleich
Servos...
Die Sache mit den Rotationsencodern und Ähnlichem auf der
Schrittmotorspindel habe ich auch schon angedacht, das Problem dabei ist
aber, dass eine volle Umdrehung der Spindel etwa 1 Grad an der Ebene
verstellt. Also genau wäre das dann. Aber wenn ich den Controller
abschalte und später wieder verwende, weiß ich ja nicht mehr, in welcher
Position sich die Ebene derzeit befindet. Also bringt mir so eine
"Zählung" nichts oder? Es sei denn ich schreibe die Schritte im fein in
ein EEPROM, aber das ist ziemlich unsicher.
Bei Potis ist das genauso, selbst Spindelpotis kann ich ja schlecht 4000
mal drehen :-P
Oder meinst Du das anders?
Das ist natürlich eine Möglichkeit, aber wie gesagt, bei der hohen
Übersetzung bzw. Auflösung (Bewegungsbereich einer Ebene +-3 Grad) muss
das auf alle Fälle eine Inkremetalscheibe sein die supergut auflöst
oder?
Naja wenn man das Spiel in der Grif bekommt löst ein Poti auch höllisch
gut auf. Wenn man noch die Möglichkeit zur Kalibrierung hat bekommt man
auch noch die Nichtlinearität heraus und kann damit schon sehr genau
messen, je nachdem was der AD Wandler eben hergibt.
Inkrementalscheiben sind natürlich einfacher, aber sicher teurer. Du
wirst ja vermutlich eine absolute wollen damit das was du oben
beschrieben hast nicht passieren kann. Ich weiß aus dem Stand nicht wie
genau es die gibt, aber ich habe mal Lineare Absolutwertgeber mit 10µm
Auflösung verbaut, von daher sollte man eine Rotation schon auch recht
genau herausbekommen.
Mh das muss ich mal schauen was man so als hochauflösende, preiswerte
Absolutdrehgeber finden kann. Ich denke mal bei der gewünschten
Auflösung wird es Sche**teuer :-)
Vielen Dank schon mal für Deine Hilfe, ich kann ja mal ein Feedback
geben, wenn ich damit weiter gekommen bin.
Also die Drehgeber sind alle preislich jenseits von gut und böse. Ich
habe mir die Konstruktion nun nochmal genau angesehen. Es wäre auch
möglich den Abstand der bewegten Ebene zur nächsten unbewegten Ebene zu
messen. Ich weiß nur nicht genau womit. Ich habe irgendwann mal so eine
Art magnetischen Messstößel gesehen, der hat eine wunderbare Auflösung.
Sonst noch Ideen wie ich das Messen könnte?
Schonmal daran gedacht auf den Spindeln einen schlitten mitlaufen zu
lassen und dann linear Potentiometer oder ähnluches zu verwenden, also
die Bewegung des Schlittens auf der Spindel?
Sollte doch auch möglich sein?
Wenn das deine Applikation nicht stört würde ich so vorgehen:
1.Messung mit Beschleunigungssensor
2.Schrittmotor verfahren
3.Etwas warten
4.Wieder Messung des Beschleunigungssensors
U.S.W
so sollte man in die gewünschte Lage kommen
Grüße Gebhard
Mind. 0,1°. Besser wäre besser :-)
Lineare Auflösung 0,1 mm.
Ich habe am WE nochmal überlegt und bin wieder bei den VTI SCA100T-D01
gelandet. Auflösungtechnisch sind die Teile Top! Via SPI angesteuert.
Ich habe sogar schon so ein Teil hier und werde mal ein wenig damit
testen.
X und Y kann ich damit messen, aber wie messe ich die z-Achse?
0,1° und low cost klingt ganz schön ambitioniert
Vorschlag (Idee, nicht getestet):
An den Lagern des "Kipptisches" kleine Untersetzungsgetriebe aus dem
Modellbau anbringen und die Zähne des am schnellsten drehenden zählen.
Damit kannst du fast beliebige Auflösung erzeugen.
Das Spiel über Endschalter rauskalibrieren oder für jede Richtung eines
vorspannen.
FYI:
Ich habe die Winkelsensoren SCA100T-D01 verwendet. Das funktioniert
super. Lediglich der Prozessor hat ganz schön zu tun. Arcsin-Funktionen
in einer Mittelwertschleife etc. strengen ganz schön an.
Auf alle vielen Dank nochmal für Eure Hilfe.
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