Beschleunigungssensor (ADXL345) Messwert in m/s^2 umrechnen

Kleiner Tip am Rande: 1g (eine Erdbeschleunigung) sind rund 10m*s^-2 bzw 
10N/kg

Andreas schrieb:
> Hallo,
> habe folgendes Problem:
> Der ADXL345 liefert mir einen Messwert, diesen möchte ich in g [m/s^2]
> umrechnen um dann den Neigungswinkel zu bestimmen.
> Laut Datenblatt hat der Messwert eine Auflösung von 10 Bit. Den
> Messbereich habe ich auf +/- 4 g eingestellt.
>
> Dann sollte die Umrechnung doch nach folgender Formel durchzuführen
> sein:
> g[m/s^2]= messwert * (messbereich/2^10)
> (Für meinem Fall: messwert * 8/1024)
>
> Als Ergebnis bekomme ich in Nulllage 0 m/s^2 (ok), um 90° geneigt +/- 2
> g. Ich hatte jedoch eigentlich +/- 4 g erwartet!?
>
> Oder liege ich da falsch?
> Danke!!!

Hallo,

sicher dass das FULL_RES Bit auch auf 0 gesetzt ist, da ansonsten
4 mg/LSB und das ist kompatibel mit der Messung von +-2 g (entspricht 
nach deiner Formel einem Messwert von 256 DU und damit etwa +- 1 g wie 
es auch sein sollte.

Bye
Matthias

Andreas schrieb:
> Jetzt bin ich verwirrt.
>
> Wenn ich den Sensor um 90° kippe sollte dieser doch 1 g messen, wenn ich
> den Sensor parallel zum Boden halte (0°) sollte dieser 0 g messen.
>
> Ist das korrekt?

Hallo,

ja, in deinem Beispiel liefert er aber +- 2 g (und das sollte eigentlich 
aber +- 1 g sein, je nach Lage) bei 90 Grad und 0 g bei 0 Grad.

Falls man nun deine Formel invertiert erhaelt man 2 g * 1024 / 8 = 
messwert ( = 256) was bei einer Aufloesung (FULL_RES Bit auf 1) von 4 
mg/LSB nun etwa 1024 mg und damit 1 g liefert (was es auch sollte!).

Bye
Matthias

Andreas schrieb:
> Ok danke. Das ganze funktioniert jetzt soweit, dass ich die richtigen
> Werte bekomme!
> Danke dafür!
>
> Mein nächstes Problem ist die Umrechnung in meinen Neigungswinkel.
> Das müsste über den arcsin zu realisieren sein:
>
> neigungswinkel=arcsin(messwert in g)
>

Das gilt aber nur dann wenn der Beschleunigungssensor nur geneigt (in 
Ruhe) ist und nicht auch noch beschleunigt wird. Es handelt sich ja auch 
um einen Beschleunigungssensor und nicht um einen Neigungssensor.

> Im Normalfall ohne Störungen messe ich ja max 1 g und damit der arcsin
> 90°, wenn jedoch Störungen auftreten (Vibrationen, Ruckeln) dann können
> Werte > 1 g auftreten und dafür ist der arcsin nicht mehr definiert.
>
> (Ziel ist ein selbstbalancierender Roboter)

Das ist ein gerne gemachter Fehler dass man einen Beschleunigungssensor 
in einem dynamischen System (Vibrationen und Bewegungen) nimmt und meint 
man koenne einen Neigungswinkel messen.

Das was man messen kann ist die Staerke und Richtung (3-dimensional) 
einer Beschleunigung. Nur falls der Sensor selbst nicht beschleunigt 
wird kann man daraus eine Lage (und damit Neigung) ableiten.

Falls man ein kinematisches Modell und die aktuellen Bewegungsablaeufe 
des Roboters kennt kann man versuchen diesen Einfluss auf die 
Beschleunigung (simple Vektorsubtraktion) herauszurechnen und 
anschliessend die Neigung zu berechnen.


Bye
Matthias

Du hasst doch ein 3 Achsen Sensor. Damit ist es genauer um eine 
Atan2(X,Y) zu verwenden um die neigungswinkel zu bekommen. Damit muss du 
auch nicht mehr die Werte Skalieren nach 1. Dass ist mein code :

1

aXX=(adc5-4200);  // 0 g = 4200 fur X-as

2

aYY=(adc6-4300);  // 0 g = 4300 fur Y-as

3

winkel=atan2(aYY,-aXX)/M_PI*1800;//hieruit volgt dan de hoek

Aber, wie schon gesagt, nur mit einen ADXL345 ein Balancierroboter zu 
regeln ist hochtst kompliziert, meisten nutzen auch noch eine Gyro 
sensor dabei.