Guten Abend allerseits, folgende Situation liegt vor, es gibt eine rechteckige fläche, die 3Dimensional hin und her schwingt, mit schwingweiten von 1-10 mm, diese schwingungen sollten gemessen und daraus die schwingfrequenz, und die geschwindigkeit von schwingung. ermittelt werden. so jetzt meine überlegeung ist, zur messung eine beschleunigungssensor (adxl345) zu verwenden. ich weiss ,das nach einmalige integration auch die fehlr mit integriert werden, aber es ist akzeptabel solange die unter 10% liegen. so jetzt meine Fragen: 1)hat jemand schon erfahrung mit diesem sensor, wenn ja, mit wieviel offset störung muss ich rechnen? 2) reicht es zur neigungsmessung, die winkel zw. drei achsen der beschleunigungssensor (ax,ay,az) zu berechnen, oder brauch ich extra ein gyro? dann das gerät soll verschiedne winkel annehmen können. 3) hat jemand shcon erfahrung mit welcher fehlerprozent zu rechnen ist nach 2 malige integration, in eine 10 sekunden lange messung? danke für eure tipps udn antworten gruß java
Die Frequenz zu ermitteln sollte mit den Sensoren relativ einfach funktionieren. Grundlage hierfür ist das mit dem Endpunkt der Schwingung das Vorzeichen der gemessenen Beschleunigung wechselt. Die Frage ist ob bei der geringen Auslenkung der Messwert groß genug ist um nicht im Rauschen des Signals unterzugehen. a_ javan schrieb: > 1)hat jemand schon erfahrung mit diesem sensor, wenn ja, mit wieviel > offset störung muss ich rechnen? Diesen Sensor speziell kenne ich leider nicht. Generell lässt sich der Offset aber auch zu einem gewissen Maß korrigieren wenn die Versorgungsspannung ( besonders dann wenn ein Analoger Signalausgang vorhanden ist) und Temperatur des Sensors mitgemessen und entsprechend eingerechnet werden. > 2) reicht es zur neigungsmessung, die winkel zw. drei achsen der > beschleunigungssensor (ax,ay,az) zu berechnen, oder brauch ich extra ein > gyro? dann das gerät soll verschiedne winkel annehmen können. Im statischen Zustand reicht der Beschleunigungssensor. Machst du diese Messung genau am Umkehrpunkt der Schwingung, dann ja. Willst du die Neigung zu jedem Zeitpunkt messen, oder kannst diesen Umkehrzeitpunkt nicht exakt und schnell genug zum triggern der Messung ermitteln wirst du um Gyros nicht herum kommen. > 3) hat jemand shcon erfahrung mit welcher fehlerprozent zu rechnen ist > nach 2 malige integration, in eine 10 sekunden lange messung? siehe Antwort zu 1 Generell ist es so, das das Abdriften der Werte nur mit Korrektur mittels unabhängiger Werte verringert werden kann. Wie zb ein Gyro für jede Achse.
> a_ javan schrieb: > >> 2) reicht es zur neigungsmessung, die winkel zw. drei achsen der >> beschleunigungssensor (ax,ay,az) zu berechnen, oder brauch ich extra ein >> gyro? dann das gerät soll verschiedne winkel annehmen können. > > Im statischen Zustand reicht der Beschleunigungssensor. Machst du diese > Messung genau am Umkehrpunkt der Schwingung, dann ja. Willst du die > Neigung zu jedem Zeitpunkt messen, oder kannst diesen Umkehrzeitpunkt > nicht exakt und schnell genug zum triggern der Messung ermitteln wirst > du um Gyros nicht herum kommen. > Danke erstmal für deinen Antowrt. Ok mal angenommen ich bewege den Sensor hin und her, dabei überlagern sich ja statische (Erdbeschleunigung)und dynmaische beschleunigung, gibt es einen weg diesen statischen teil mathematisch zu kompensieren bzw. zu eliminieren. Ich konnte mit hilfe der Drehmatrix ja, die lage (Winkel zw. achsen) ermitteln, aber nach meiner vorstellung ist es ja nur möglich wenn sich der sensor nur um eine achse drehen würde, und keine andere beschleunigung ausser erdbeschleunigung ausgesetzt ist, stimmt 's? ich wäre dankbar für alle tipps und anregungen.
Das ganze ist im Prinzip nichts anderes als eine 3 dimensionale Vektorrechnung. Eigentlich keine Zauberei. Das Problem an der Sache ist, das du 2 Meßverfahren miteinander verknüpfen musst. Nur mit Beschleunigungs Sensoren ist es nicht möglich die dynamische von der statischen Beschleunigung zu trennen. Für den Sensor gibt es da keinen Unterschied. Mögliche ist diese Trennung nur über ein zusätzliches Messverfahren. ==> Gyroskop. Oder alternativ das die Lageermittlung nur im Ruhezustand erfolgt. Das heißt ohne dynamische Beschleunigung. Einfacher aber erhebliche Einschränkung an den Messzeitpunkt. Über die Gyros lässt sich die Winkelveränderung durch die Bewegung ermitteln. Über die Winkelveränderung lassen sich durch Vektorrechnung die gemessenen Beschleunigungen auf den Achsen der externen Bezugsystem zuordnen. Damit lässt sich dann ermitteln welche Achse welechn Anteil an Erdbeschleunigung hat und demzufolge auch den Anteil der dynamischen Beschleunigung. Aus der Vektorrechnung kommt man dann auch noch an den Bewegungsvektor im Raum. Also eigentlich einfache Mathematik. Trigonometrie und Vektorrechnung. Dein Hauptproblem wird aber werden die gemessenen Signale aufzuarbeiten. Signalerfassung, Filterung und Verknüpfung. Das ist der eigentliche Trick an der Sache. Zusammengefasst: a) Hier gibt es 2 Bezugssysteme. 1. externes Bezugssystem. Im Prinzip der Boden auf dem die Anlage stehen wird mit G als die zentrale Richtung 2. das bewegliche Bezugsystem. Das ist deine Fläche auf der sich die Sensorik im Raum bewegt. b) Dynamische und statische Beschleunigung lässt sich nur mittels zusätzlicher Information aufspalten. c) Signalzusammenführung der Beschleunigungen und der zusätzlichen Signale stellt das eigentliche Problem dar. d) der Rest ist einfache Mathematik
Ralph schrieb: > Die Frage ist ob bei der geringen Auslenkung der Messwert groß genug ist > um nicht im Rauschen des Signals unterzugehen. Die Messwerte hängen nicht von der Auslenkung, sondern vom Winkel ab. Also kommt es auch drauf an, wie lang das "Pedel" ist. Mit den vorhandenen Angaben läßt sich das schlecht sagen.
Die Signalfilterung wird um so besser, je mehr Vorinformation du in deine Filteralgorithmus hineinsteckst. Wenn dein Filter das dynamische Verhalten des Systems kennt, läßt sich das Meßrauschen viel besser eleminieren, wie es z.B. beim Kalman-Filter gemacht wird. mfg
Michael schrieb: > Die Messwerte hängen nicht von der Auslenkung, sondern vom Winkel ab. Man nehme den Abstand zwischen Drehpunkt und Objekt, dazu die Auslenkung, etwas Trigonometrie und siehe da wir sind beim Winkel. Der resultierende Winkel ist direkt abhängig zu der Auslenkung.
Ralph schrieb: > Man nehme den Abstand zwischen Drehpunkt und Objekt, dazu die > Auslenkung, etwas Trigonometrie und siehe da wir sind beim Winkel. So, und jetzt das Gleiche nochmal mit der Fehlerbetrachtung und - schwupp die wupp - steht da als ganz entscheidende Größe die Pendellänge mit drin.
Michael schrieb: > Ralph schrieb: >> Man nehme den Abstand zwischen Drehpunkt und Objekt, dazu die >> Auslenkung, etwas Trigonometrie und siehe da wir sind beim Winkel. > > So, und jetzt das Gleiche nochmal mit der Fehlerbetrachtung und - > schwupp die wupp - steht da als ganz entscheidende Größe die Pendellänge > mit drin. Stimmt genau. Abstand zwischen Drehpunkt und Objekt = Pendellänge
wow .. hab nicht mit so viele antworten gerechnet, Danke erst mal, werde mich erst mit diesen ganzen infos auseineander setzten. ich lass euch wissen sobald ich die ergebnisse hab.
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