Hallo, ich suche für einen Kundenauftrag eine mechanisch einfache und halbwegs preiswerte Möglichkeit, die Neigung einer Ebene festzustellen. Die Anforderungen sind mit 0,1° noch handhabbar, der Bereich erstreckt sich wohl über etwa 160° - ich gehe sicherheitshalber von 180° aus. Aufgrund der mechanischen (und auch monetären ;-) Vorgaben fällt ein Drehgeber leider aus. Da es ja für Smartphones Apps gibt, die Winkel anzeigen, habe ich mir gestern testweise "Smart Protractor 1.2.9" auf mein Huawei Ideos X3 geladen und damit etwas gespielt, also eingespannt und mit Hilfe eines 72000-Strich-Encoders getestet. Ich muss sagen: Hut ab - die absolute Genauigkeit ist deutlich besser als 1°, mit einer ganz leichten Nichtlinearität. Leider weiss ich nicht, welcher Sensor im X3 verbaut ist, aber aufgrund der Preislage des X3 (damals 90€) sollte der preiswert erhältlich sein. Für uns wären Nichtlinearitäten nicht dramatisch, da wir die Sensoren hier kalibrieren werden. Die Wiederholgenauigkeit sollte aber natürlich passen. So weit, so gut. Die Sache mit einem 3D-Beschleunigungssensor aufzubauen gefällt mir, da man den Sensor mit Controller sehr leicht irgendwo an der Ebene befestigen kann. Die 0°-Kalibrierung (die Maschine muss ja nicht immer genau gerade stehen) könnte man durch einen kleinen Schalter an einer der Endstellungen realisieren. Dass man während einer Bewegung der Ebene Überschwinger hat, ist klar aber ebenfalls nicht problematisch, da die ermittelten Winkel erst eine gewisse Zeit (1s) nach Erreichen der neuen Stellung korrekt sein müssen. Jetzt werde ich (in dem Gebiet noch Laie :-) aber von Sensoren erschlagen. Es gibt piezoelektrische, die wohl für meinen Zweck nicht geeignet sind, da sie bei ruhendem Sensor nichts anzeigen - ich benötige aber die Erdbeschleunigung, also irgendetwas mit bewegten Massen: MEMS Deshalb weiter geschaut und mich an das STM32F4DISCOVERY erinnert: richtig, das hat einen MEMS-Sensor LIS302DL verbaut. Leider ist dessen Auflösung zu bescheiden -> weiter suchen. Von ST gibt es bspw. den LIS352AX, der Daten analog liefert: http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00228915.pdf Angegeben sind dort 0,363V/g. Würde man die sauber mittels eines OPVs auf 0-3,3V aufziehen, könnte man diese im Controller (STM32irgendwas mit 12 Bit) wandeln. Leider fehlen mir da die Erfahrungen bzgl. Rauschen dieser Sensoren. Da die Ausgabe nur 1-2 mal pro Sekunde erfolgt, könnte man auch mitteln oder filtern. Ebenfalls von ST und offenbar etwas älter: AIS326DQ http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/DATASHEET/CD00207961.pdf Der hat 12-Bit Auflösung, aber bei minimal +/-2g wird das eben auch schon sehr eng mit 0,1° Auflösung. Um es auf den Punkt zu bringen, hier die Fragen: 1.) Sind die von mir favorisierten MEMS-Sensoren die richtige Wahl? 2.) Was ist sinnvoller (Rauschen?): direkte Wandlung im IC oder ist analoge Ausgabe, dann OPV und Wandlung im Controller ausreichend? 3.) Gibt es Sensoren, die nur bis 1g messen, dafür aber (bei den analogen) den Bereich in der Spannung aufweiten (0-Vdd) oder dort direkt 12 Bit auswerfen? +/-10g ist toll, brauche ich aber nicht ;-) Wie gesagt: es sollte halbwegs preiswert sein. für den eigentlichen Sensor (+ eventl. OVP) möchte ich nicht mehr als 5 € ansetzen. Chris D.
Schau dir mal unseren Neigungssensor an, der von 2E Mechatronic vertrieben wird: http://www.2e-mechatronic.de/produkte/sensorik/kapazitiver-360-neigungssensor-oem.html Es ist ein leiterplattenbasierter Neigungswinkelsensor und nicht wie sonst überlich ein MEMS-Sensor. Er kann entweder als separates Element eingebaut oder aber auf die Hauptplatine integriert werden. Früher war es ein Sensor in MID-Technik, konnte sich aber in der Form am Markt nicht platzieren. Käme soetwas für euch in Frage?
zum Preis kann ich nicht all zu viel sagen, aber die Genauigkeit und und Auflösung bem MMA8451Q von freescale ist verdammt gut und man kann recht einfach per I2C mit dem Chip reden. Das Problem mit den +/- 2g hast du bei fast allen, danach wird die Auflösung kleiner, aber beim MMA8451Q fängt man oben bei 14bit an. (die Auflösung bleibt, aber es wird anders Skaliert) Auch nett ist z.B. die FUnktion des Puffers, der immer z.B. die letzten 32samples bereithält, oder bei getriggerten Messungen gleich 32Werte enthält, damit man auch etwas Rauschen loswerden kann. Dieser Fluid Sensor sieht nett aus, aber wie stabil ist sowas gegenüber Temperaturschwankungen und mechanischen Einflüssen? Und vorallem wie günsig ist sowas? sieht eher wie ein 100€ Produkt aus :P
Falls du Beratung oder eine Lösung suchst kann ich nur die Fa. Quantitec-Systems empfehlen. Hat mir sehr oft weitergeholfen! Die stellen so fertige Module zur Neigungsauswertung basiert auf MEMS Sensorik her, da ist Kalibrierung und sensor fusion von Gyro+Beschleunigung schon dabei für die Inklinationsberechnung. Es ist ja nicht einfach damit getan den Sensor zu haben, du brauchst die Algorithmik etc. -> info@quantitec.de Die Website ist scheinbar gerade im Umbau.
Steffen A. schrieb: > Dieser Fluid Sensor sieht nett aus, aber wie stabil ist sowas gegenüber > Temperaturschwankungen und mechanischen Einflüssen? Und vorallem wie > günsig ist sowas? sieht eher wie ein 100€ Produkt aus :P Temperatur ist bei kapazitiven Messprinzipien natürlich ein Problem, dem man durch eine Differenzanordnung in Grenzen beikommen kann, so hier auch geschehen. Zu dem gezeigten Sensor haben wir darüber hinaus natürlich auch noch Temperatur- und Offsetkompensationspolynome sowie Korrekturterme zur Linearisierung entwickelt, die zur Anwendung gebracht werden können, um wirklich alles aus dem Sensor zu holen. Mit Vibrationen haben alle Neigungssensoren mehr oder weniger zu kämpfen, wobei MEMS basierte Sensoren hier deutlich empfindlicher gegenüber hochfrequenten Vibrationen sind, einfach aufgrund ihrer deutlich kleineren Masse. Der Sensor kann ziemlich günstig werden, wenn er direkt auf das Board der Anwendung integriert wird. Je nach Anforderung kann er zum Beispiel als nacktes Sensorelement entweder mit einem in der Apllikation ohnehin vorhanden Mikrocontroller mit integrierten Komperatoren oder mit externen Komperatoren und den Interruptpins des Mikrocontrollers ausgelesen werden oder aber man verwendet Ladungverstärker und ADCs, Kapazität-Digital-Konverter die direkt ein digitales Signal per I2C oder SPI zur Verfügung stellen. Es gibt aber auch Anwendungen, wo das Sensorelement kalibrierte Messdaten ausspucken soll und dort ist es dann auch erfoderlich den Sensor mit einer gewissen Intelligenz auszustatten. Es gibt da sehr viele Möglichkeiten und letztendlich entscheidet die Anwendung darüber, was notwendig ist und was es letztlich kostet. Aber mit 100,-€ liegst du weit daneben, der Preis ist durchaus konkurrenzfähig zu MEMS-Sensoren, sonst hätte er es nicht in die Handmessgeräte von Leica Geosystems geschafft. Im Benchmark konnte er die MEMS-Sensoren übrigens klar hinter sich lassen.
Ein einfaches Lot, wichtig ist dass der Draht recht dünn ist, vor einer beliebig, großen Skala. So 'ne Skala kann Dir jede CNC machen, vorausgesetzt es ist ein Gravierstichel vorhanden. Ein guter Drucker, Skala lamelieren und an den Markierungen ausschneiden.
@branadic: Danke für den Link - interessante Messmethode :-) Ich fürchte, dass der Sensor die 5€-Grenze deutlich überschreitet, werde aber mal dort anfragen. @Steffen: Der MMA8451Q sieht in der Tat schon sehr brauchbar aus und ich bin vom Preis echt überrascht. Mouser listet den bei 100 Stück für ganze 78 Cent :-) Das ist bisher mein Favorit. @Sven: Auch da danke für den Hinweis. Ich denke aber, dass wir die Winkelauswertung selbst hinbekommen. Wenn es dann wider Erwarten dann doch probleme geben sollte, kann man die Jungs ja immer noch kontaktieren. @amateur: So kann man es natürlich auch machen, aber es sollte schon elektronisch ausgewertet werden :-) Auch wäre die Lösung zu groß. Chris D.
Chris D. schrieb: > @branadic: > Danke für den Link - interessante Messmethode :-) > Ich fürchte, dass der Sensor die 5€-Grenze deutlich überschreitet, werde > aber mal dort anfragen. Und genau das denke ich nicht. Eine Leiterplatte kommt ja eh bei euch zum Einsatz, also habt ihr schon den halben Sensor zusammen. Gut, die Anforderungen an die Leiterplatte können von HAKA längst nicht mehr erfüllt werden, aber der Aufbau besteht aus drei Leiterplatten übereinander, dem geheimen Fluid das eingefüllt wird und dann der Kapazitätsmessschaltung (wie immer die für deine Anwendung nun aussehen mag). Zudem brauchst du nur 180° und keine 360°, was die Sache noch einmal vereinfacht. Vielleicht rufst du mal unter der 0711/68584790 meinen Kollegen an, der kann dir dann noch weitere Auskünfte geben.
@Chris D. Ja gerade die Hinweise von branadic waren der ausschlaggebende Faktor das wir lieber eine fertige Lösung von Quantitec gekauft haben mit Korrekturmatrix, Driftkompensation, Temperaturkalibrierung und Kompensation über den gesamten Arbeitsbereich, Vibrationskompensation und halt noch die industrieschnittstelle (CAN/RS485/SSI) ...wobei wir jetzt das OEM Modul mit I2C/SPI benutzen, da wir unseren eigenen Stack verwenden.
Es gibt bei Conrad und Völkner diese digitalen Pitchlehren für den Modellbau. http://www.voelkner.de/products/203772/RC-Logger-Digitale-Pitchlehre.html Vielleicht hilft dir das? Viel kann da für den Preis jedenfalls nicht drin sein... Beste Grüße, Steffen
Also wenn es etwas fertiges und preiswertes sein soll wäre da der hier: http://www.codemercs.com/405/?L=0
Vielen Dank für alle(!) Tipps. Ich habe gestern einige MMA8451Q-Muster von Freescale geordert, die sollen am 17.12. hier sein. Mal sehen wie wir damit zurechtkommen. Wenn wir damit zu große Probleme haben, werde ich auf die anderen Adressen zurückgreifen. Ich werde hier berichten :-) Chris D.
Eine hochgenaue Neigungs-/Drehung-Aenderung misst man natuerlich nicht mit einem optischen Winkelsensor, sondern mit einem Spiegel und einem Laser. Also ein Spiegelchen draufkleben und mit einem Laserpointer draufhalten. An der Wand hinten kann man dann die Drehaenderung als Versatz in Milimeter messen. Der Tangens ergibt den Winkel. Mit einer Wand weit genug weg kriegt man beliebig gute Winkel-Aufloesung.
@Stilz & Rumpel in deiner Welt werden auch noch Opfergaben gebracht oder ? Der MMA8451Q ist halt ein low-cost Beschleunigungssensor, dementsprechend ist auch der ARW. Der TO sollte mal lieber eine Winkelmessung im 0.1° Bereich nicht unterschätzen. Mit Sicherheit ist die Tolleranz bei +/-1° Kauf dir lieber wie cell85 empfohlen hat ein komplett winkelsensor wo die Datenaufbereitung bereits integriert ist. Jedenfalls kommt es immer drauf an, was man am Ende möchte. Eine schnelle günstige Lösung um mal eben einen ungefähren Winkel anzuzeigen? Dann bist du auf dem richtigen Weg. Eine genau absolute Winkelangabe für einen Prozess ? Bspw. für Automation? Dann solltest du lieber die Finger von "ich kauf mal ein Sensor und leite das Winkelverhältnis ab" lassen. Für eine sichere 0.1° Angabe benötigst du ein Beschleunigungssensor und ein Gyroskop, das Gyro gibt dir einen absoluten Wert, welchen du Integrieren kannst. du erhälst 2 Winkeldaten die sich mittels Korrektur "Ergänzen" können. http://ccass.h-da.de <--- die können dir helfen, schreib einfach eine Mail.
@Brandiac: Der Sensor sieht interessant aus. Der ist doch jetzt nur für eine Dimension, oder? Das heisst wenn man auf eine Fläche ins Lot setzen bzw. Schräge einer Fläche messen will, dann braucht man 2 um 90° versetzte Sensoren? Wie groß ist hier das übersprechen des Sensors?
ist das eigentlich ein "großer" mems sensor? 0.01 ist ja relativ gut aber wie ist den der drift, ARW (angular random walk), langzeit stabilität etc. ?
Wir haben mal Inklinometer von http://www.asm-sensor.com/asm/product_detail.php?lang=en&det=nei_mem eingesetzt. Vielleicht haben die was passendes für dich.
http://www.elektor.de/jahrgang/2010/juli-047-august/neigungsmesser-mit-usb.1396610.lynkx bitte sehr :)
>marscom: >@Stilz & Rumpel in deiner Welt werden auch noch Opfergaben gebracht oder ? Mit dem Lasertest wuerde ich die Aufloesung, resp Empfindlichkeit des Mems pruefen.
Stilz & Rumpel schrieb: >>marscom: >>@Stilz & Rumpel in deiner Welt werden auch noch Opfergaben gebracht oder > ? > > Mit dem Lasertest wuerde ich die Aufloesung, resp Empfindlichkeit des > Mems pruefen. Ok, um zu testen kann man das so machen :-) Ich werde da aber anders vorgehen: wir werden für die Tests auf Tauglichkeit einen stark untersetzten Schrittmotorantrieb (da hab ich noch etwas von Nanotec hier liegen) verwenden, der die Welle des oben angesprochenen Haidenhain-Encoders (72.000 Striche, Auflösung also 0,00125°) mit der montierten Sensorplatine antreibt. Dann lassen wir das Ding mal eine Woche zufällig hin und her rotieren und zeichnen Soll und Ist auf, um die Reproduzierbarkeit zu testen. Wenn es notwendig sein sollte, kann man dann später auf diese Art auch einfach eine Kalibriertabelle aufnehmen und den Sensorfehler ausreichend kompensieren. Ich bin auf jeden Fall gespannt, wie genau und reproduzierbar die kleinen Dinger (3x3mm QFN mit 16 Anschlüssen - örks!) arbeiten :-) Chris D.
Der BMA020 wäre auch geeignet, den gibt's bei ELV als Modul mit ein bisschen Kleinzeug drumherum. Ist sehr einfach zu programmieren.
Hallo Stefan,
> Der BMA020 wäre auch geeignet
leider hat der Sensor nicht die nötige Auflösung.
Chris D.
Chris D. schrieb: > Ich werde da aber anders vorgehen: wir werden für die Tests auf > Tauglichkeit einen stark untersetzten Schrittmotorantrieb (da hab ich > noch etwas von Nanotec hier liegen) verwenden, der die Welle des oben > angesprochenen Haidenhain-Encoders (72.000 Striche, Auflösung also > 0,00125°) mit der montierten Sensorplatine antreibt. Dann lassen wir das > Ding mal eine Woche zufällig hin und her rotieren und zeichnen Soll und > Ist auf, um die Reproduzierbarkeit zu testen. Du baust das aber hoffentlich auf einer Granitplatte auf, die in einer Wanne auf Quecksilber schwimmt. Sonst misst du jeden LKW, der vorbeifährt :-)
Udo Schmitt schrieb: > Du baust das aber hoffentlich auf einer Granitplatte auf, die in einer > Wanne auf Quecksilber schwimmt. Sonst misst du jeden LKW, der > vorbeifährt :-) ;-) Keine Sorge, hier fahren keine LKW, wenn ich es nicht möchte (Sackgasse, LKW kommt nur, wenn ich etwas bestellt hab ;-) Übrigens kann man so tatsächlich Optiken hochpräzise vermessen: einfach alles schwimmend lagern (muss nicht Quecksilber sein :-). Hab ich damals zu meiner "optischen Zeit" öfter mal gemacht. Also wenn ich möchte, können wir hier auch im nm-Bereich vermessen - muss ich heutzutage aber seltenst :-) Übrigens auch ein hochinteressantes Gebiet: optische Aufbauten herstellen, vermessen, korrigieren usw. Wer sich dafür interessiert, dem kann ich z.B. den Malacara "Optical shop testing" ans Herz legen. Hat aber schon damals über 240 DM gekostet. Chris D.
Udo Schmitt schrieb: > @Brandiac: > Der Sensor sieht interessant aus. Der ist doch jetzt nur für eine > Dimension, oder? > Das heisst wenn man auf eine Fläche ins Lot setzen bzw. Schräge einer > Fläche messen will, dann braucht man 2 um 90° versetzte Sensoren? > Wie groß ist hier das übersprechen des Sensors? Genau, der Sensor ist nur in einer Achse sensitiv, in dieser aber über 360°. Mit einem zweiten um 90° versetzten Sensor könnte man dann Flächen ausmessen. Wir haben aber auch einen hochgenauen 2-achsigen Neigungssensor für den Winkelbereich ±2° entwickelt, der Auflösungen von <2µm/m schafft. Sowas qualifiziert man aber nicht mal eben so, die entsprechenden Prüfstände aus Granit sind nicht mal eben so aufgebaut und kostengünstig schon dreimal nicht :) Übersprechen ist gar kein Problem, da auch der 360° Sensor aus zwei einzelnen Sensorzellen besteht und die Sensorzellen für sich gekapselt sind. Auch hier gibt es kein Übersprechen, daher würde ich das auch bei zwei Sensoren im 90°-Winkel angeordnet nicht erwarten. marscom schrieb: > ist das eigentlich ein "großer" mems sensor? 0.01 ist ja relativ gut > aber wie ist den der drift, ARW (angular random walk), langzeit > stabilität etc. ? Nein, kein MEMS-Sensor, das Prinzip ist auf unserer Website gezeigt: http://www.imat.hsg-imit.de/kompetenzen-arbeitsgebiete/sensoren-und-aktoren/neigungssensoren/ Das Datenblatt zum kommerzialisierten Sensor fragst du bitte bei 2E an, dann wirst du deren zugesicherte Spezifikationen bekommen. Ich darf an dieser Stelle keine Aussagen machen. Chris D. schrieb: > Dann lassen wir das > Ding mal eine Woche zufällig hin und her rotieren und zeichnen Soll und > Ist auf, um die Reproduzierbarkeit zu testen. Da sage ich schon jetzt mal viel Spaß dabei. Wer im Bereich hochauflösender Positions- und Neigungssensorik mal tätig gewesen ist wird mir meinen Hohn nachvollziehen und verzeihen können.
So, die Sensoren sind da und einer wurde auch schon provisorisch verdrahtet - ohne Lupe! Meine Güte, das war echt Kampf und Krampf :-D Gut, dass ich kurzsuchtig bin - aber eine Adapterplatine tut Not ... Gestern haben wir ihn an einem STM32F4 zum Laufen gekriegt und auch schon Werte ausgelesen. Auch wenn wir noch nicht mit den Filtern gespielt haben und die Umgebung alles andere als elektrisch störungsfrei ist (fliegende Verdrahtung), sieht das schon richtig gut aus. Ich bin echt beeindruckt von der Wiederholungs/-genauigkeit. Bei ruhendem Sensor schwankt der Wert nur um +/-1 Stelle. Sehr schön! Schön ist auch die schnelle Beruhigung des Wertes nach dem Abbremsen. An den Enden der 180° verhindert der arcsin natürlich die ganz feine Auflösung, aber von -80° bis +80° hat man tatsächlich die 0,1° :-) So wie es aussieht, löst der Sensor also die gestellte Aufgabe mehr als zufriedenstellend - und das für nicht mal einen Euro. In den nächsten Tagen werde ich den kleinen "Vermessungsstand" aufbauen und dann kann ich auch Näheres zur Linearität sagen - wobei durch die Korrekturtabelle das später ja keine Rolle mehr spielt. Aber vielleicht interessiert es ja auch hier den einen oder anderen, der nicht die Möglichkeiten hat. 72000-Encoder sind ja nicht wirklich günstig (es sei denn, man hat viel Glück ;-) branadic schrieb: > Da sage ich schon jetzt mal viel Spaß dabei. Wer im Bereich > hochauflösender Positions- und Neigungssensorik mal tätig gewesen ist > wird mir meinen Hohn nachvollziehen und verzeihen können. Das macht nichts - mein Unternehmen lebt da schon lange Zeit sehr gut mit und vor allem von. :-) Chris D.
@Brandiac und Chris D. Danke für die Infos und schöne Weihnachten :-)
Nana - noch wird gearbeitet! ;-} Aber trotzdem natürlich: schöne Feiertage!
Chris D. schrieb: > So, die Sensoren sind da und einer wurde auch schon provisorisch > verdrahtet - ohne Lupe! Meine Güte, das war echt Kampf und Krampf :-D > > Gut, dass ich kurzsuchtig bin - aber eine Adapterplatine tut Not ... > > Gestern haben wir ihn an einem STM32F4 zum Laufen gekriegt und auch > schon Werte ausgelesen. > > Auch wenn wir noch nicht mit den Filtern gespielt haben und die Umgebung > alles andere als elektrisch störungsfrei ist (fliegende Verdrahtung), > sieht das schon richtig gut aus. > > Ich bin echt beeindruckt von der Wiederholungs/-genauigkeit. Bei > ruhendem Sensor schwankt der Wert nur um +/-1 Stelle. Sehr schön! > Schön ist auch die schnelle Beruhigung des Wertes nach dem Abbremsen. > > An den Enden der 180° verhindert der arcsin natürlich die ganz feine > Auflösung, deswegen gibts den ATAN2 >aber von -80° bis +80° hat man tatsächlich die 0,1° :-) Hast du eine Referenz die dir das bestätigt? > So wie es aussieht, löst der Sensor also die gestellte Aufgabe mehr als > zufriedenstellend - und das für nicht mal einen Euro. Frage ist wie schauts mir der wiederholbarkeit, langzeitstabilität, erschütterungsfestigkeit etc. aus. ohne Filter und Algorithmik ist das nichts für die Industrie. > In den nächsten Tagen werde ich den kleinen "Vermessungsstand" aufbauen > und dann kann ich auch Näheres zur Linearität sagen - wobei durch die > Korrekturtabelle das später ja keine Rolle mehr spielt. Aber vielleicht > interessiert es ja auch hier den einen oder anderen, der nicht die > Möglichkeiten hat. 72000-Encoder sind ja nicht wirklich günstig (es sei > denn, man hat viel Glück ;-) > > branadic schrieb: >> Da sage ich schon jetzt mal viel Spaß dabei. Wer im Bereich >> hochauflösender Positions- und Neigungssensorik mal tätig gewesen ist >> wird mir meinen Hohn nachvollziehen und verzeihen können. > > Das macht nichts - mein Unternehmen lebt da schon lange Zeit sehr gut > mit und vor allem von. :-) > > Chris D. Ja bin mal gespannt wie der industrielle Feldtest abläuft. Wir verbauen ja auch low-cost mems in unseren Sensoren aber so einfach ist das nicht gemacht. Vor allem wenn das z.B. an einem Kran etc. angeschlossen ist. Ich bin aber zuversichtlich das du das auch noch schaffst.
Cell85 schrieb: > Ja bin mal gespannt wie der industrielle Feldtest abläuft. Wir verbauen > ja auch low-cost mems in unseren Sensoren aber so einfach ist das nicht > gemacht. Ich auch, insbesondere, wenn die 0,1° über den industriellen Einsatztemperaturbereich sichergestellt sein müssen. Wobei der TO gleich ganz zu Anfang hätte angeben können, dass er keine fertige und kalibrierte Lösung im einstelligen € Bereich sucht, sondern einen unkalibrierten Sensor und da noch jede Menge Entwicklungskosten reinstecken möchte, weil er darin seine eigene Wertschöpfung sieht. Dann hätte man ihm gezielter weiterhelfen können. Einen Neigungssensor aber über einen simplen Schrittmotor, hoffentlich wenigstens mit kalibriertem Referenzsensor, zu charakterisieren ist auch eine Sache für sich. Ich bin immer wieder erstaunt, was Leute so für Vorstellungen haben. Einen Sensor aus dem Consumerbereich einzusetzen ist das eine (0 - 70°C), diesen Sensor dann für den Industriebereich (-40 - 85°C) zu charakterisieren das andere, die entsprechenden Messmöglichkeiten (kalibrierte Klimakammer, kalibrierter Neigungssensorprüfstand) das andere. Wenn das alles so einfach mit Consumer-Sensoren abzufackeln ist, dann frage ich mich, warum Firmen wie Wyler, Leica etc. überhaupt noch überleben können. Achja, muss wohl daran liegen, dass es so einfach dann wohl doch nicht ist.
Peter schrieb: > Ich bin immer wieder erstaunt, was Leute so für Vorstellungen haben. Mich erstaunt mehr das Zeitgefühl mancher Leute. Nach über 5 Jahren dürfte die Aufgabe gelöst sein - so oder so.
Spannend ist auch die Frage wie die Leute über solche Beiträge stolpern. Auch bei Suchergebnissen sollte man doch mal auf das Datum schauen…
Peter schrieb: >> Ja bin mal gespannt wie der industrielle Feldtest abläuft. Wir verbauen >> ja auch low-cost mems in unseren Sensoren aber so einfach ist das nicht >> gemacht. > > Ich auch, insbesondere, wenn die 0,1° über den industriellen > Einsatztemperaturbereich sichergestellt sein müssen. Ich bin mir ziemlich sicher, das Chris D. in den letzten > sechs Jahren da eine Lösung gefunden hat, zumal er ja nicht gerade zu den dümmsten hier im Forum zählt. :-) Allerdings werden solche Winkelmessungen immer wieder mal angefragt, sodas Chris D. ja mal kurz antworten könnte, ob sich seine Lösung in den letzten Jahren bewährt hat.
Harald W. schrieb: > Ich bin mir ziemlich sicher, das Chris D. in den letzten > sechs Jahren > da eine Lösung gefunden hat, zumal er ja nicht gerade zu den dümmsten > hier im Forum zählt. :-) Allerdings werden solche Winkelmessungen > immer wieder mal angefragt, sodas Chris D. ja mal kurz antworten könnte, > ob sich seine Lösung in den letzten Jahren bewährt hat. Also: wir haben das dann in der Tat mit MMA8451Q umgesetzt, deren (geringe) Nichtlinearitäten wir dann vollautomatisch mit einem präzisen 72000-Strich-Encoder vermessen und per Software/Kurve kompensiert haben. Damit haben wir dann die nötige Auflösung und vor allem Genauigkeit erzielt. Mittlerweile würde ich aber wohl auf AS5048A oder ähnliches setzen, einfach weil da Erschütterungen keinerlei Rolle spielen, das Ganze ist also robuster: http://ams.com/eng/Products/Magnetic-Position-Sensors/Angle-Position-On-Axis/AS5048A Aber: die Zeit für die Werteberuhigung war ja großzügig bemessen, von daher war ein Beschleunigungssensor ausreichend und es interessant, mit diesen kleinen Käferchen (4x4mm?) zu spielen. Also: Ja, geht so wie gedacht - im Prinzip für wenige Cent.
Chris D. schrieb: > Also: Ja, geht so wie gedacht - im Prinzip für wenige Cent. Wirklich erstaunlich. Allerdings gibt es auch ein sog. Schüler- Rasterkraftmikroskop, was zwar nicht ganz so billig ist, (eher einge Hundert EUR) aber da reichte zur Schwingungsdämpfung eine Gehwegplatte, die auf einen Schubkarrenschlauch gelegt wurde, um anschliessend Messungen im Nanometerbereich zu machen.
Wie langzeitstabil war das denn? MEMS Sensoren driften gerne über Zeit und Temperatur...
Hallo Jan, Mit der Temperaturdrift hatten wir bisher keine Probleme, mit der zeitlichen - zumindest nach zwei Jahren, da haben wir nachkalibriert - auch nicht. Eventuell hängt es aber auch mit der mechanischen Belastung der MEMS-Elemente zusammen. Unsere Anwendung arbeitet langsam, also mit geringen Beschleunigungen, und auch sehr geringer "Taktzahl" (maximal alle 2 Sekunden im benötigten Winkelbereich, meist weniger). Es wäre interessant, mal die Alterung gegen den "mechanischen Stress" aufzuzeichnen. Gibt es dazu irgendwelche Daten?
Hi Chris, Ihr seht aber auch keine großen Temperatur Gradienten oder? Habt ihr noch irgendeine Kompensation in die Richtung gemacht? MEMS Sensoren sind anfällig gegen mechanischen Stress, der zb. durch Löten, Anschrauben und eben auch Temperaturausdehnung zustandekommen kann. Ich habe leider keine Daten und die Hersteller schweigen sich gerne dazu aus, zumindest im consumer Bereich. Leider. Ich denke in deiner Applikation ist von Vorteil, dass der Sensor einmalig über eine Achse kalibriert wird und dann nicht mehr angefasst, also zb gedreht wurde, ist das korrekt? Jede leichte Drehung oder Verkippung würde die Orientierung der 3 MEMS Achsen ändern und die garantiert vorhandenen cross-axis Effekte würden die Genauigkeit zerstören. Benutzt ihr intern alle 3 Sensor Achsen? Ich befasse mich momentan auch privat mit MEMS accelerometer und da sind Erfahrungsberichte immer hilfreich. Schöne grüße!
Jan K. schrieb: > Hi Chris, > > Ihr seht aber auch keine großen Temperatur Gradienten oder? Ja, das stimmt - wobei das immer relativ ist. Unser Fenster liegt zwischen +10°C und etwa +30°C. > Habt ihr > noch irgendeine Kompensation in die Richtung gemacht? MEMS Sensoren sind > anfällig gegen mechanischen Stress, der zb. durch Löten, Anschrauben und > eben auch Temperaturausdehnung zustandekommen kann. Nein, wir haben das nicht kompensiert. Ich habe einmal bei etwa 35°C gemessen und da funktionierte die (offenbar vorhanden interne Kompensation) recht ordentlich. > Ich habe leider keine Daten und die Hersteller schweigen sich gerne dazu > aus, zumindest im consumer Bereich. Leider. Den Rest lässt man sich vermutlich auch gut bezahlen ;-) > Ich denke in deiner Applikation ist von Vorteil, dass der Sensor > einmalig über eine Achse kalibriert wird und dann nicht mehr angefasst, > also zb gedreht wurde, ist das korrekt? Genau - wir arbeiten hier ausschließlich mit der Z-Achse. X bzw. Y verwenden wir nur, um einmalig den Sensor waagerecht auszurichten. > Jede leichte Drehung oder > Verkippung würde die Orientierung der 3 MEMS Achsen ändern und die > garantiert vorhandenen cross-axis Effekte würden die Genauigkeit > zerstören. Benutzt ihr intern alle 3 Sensor Achsen? Siehe oben. > Ich befasse mich momentan auch privat mit MEMS accelerometer und da sind > Erfahrungsberichte immer hilfreich. Es ist ja doch schon ein paar Jährchen her - mich wundert, dass es in dem Bereich noch keine genaueren Erfahrungsberichte auch aus dem Bastlerbereich gibt. Das liegt vielleicht auch daran, dass das Vermessen eine entsprechendes Normal erfordert. Ich hatte damals das Glück, den Encoder bereits hier vor Ort zu haben (und der war schon gebraucht - neu hätte ich den nicht angeschafft ;-). Aber es gab weiter oben ja auch Ideen mit Laser und Spiegel. Damit sollte sich ein Kalibrierungs-/Testaufbau preiswert realisieren lassen. Mit einer entsprechenden Zeigerlänge kommt man immer auf die gewünschte Auflösung ;-)
Hallo Chris, Chris D. schrieb: >> Ihr seht aber auch keine großen Temperatur Gradienten oder? > > Ja, das stimmt - wobei das immer relativ ist. Unser Fenster liegt > zwischen +10°C und etwa +30°C. Das ist natürlich etwas vollkommen anderes, als einen Sensor über den vollen Industrietemperaturbereich von -40 ... +85°C zu charakterisieren und die Spezifikationen wie eine Genauigkeit von 0,1° zu garantieren. Über den vollen Temperaturbereich trennt sich selbst bei teuren Industriesensoren im 2- bis 4-stelligen Teurobereich die Spreu vom Weizen. Das wird um so anspruchsvoller, wenn man über Sensoren mit +/-180° resp. 360° spricht. Noch anspruchsvoller ist dann die Nullpunktstabilität über Zeit (Allan Varianz). Wir haben da gerade erst einen Benchmark durchgeführt, daher kann ich diese qualitative Aussage treffen, ohne Details nennen zu können. Chris D. schrieb: >> Ich denke in deiner Applikation ist von Vorteil, dass der Sensor >> einmalig über eine Achse kalibriert wird und dann nicht mehr angefasst, >> also zb gedreht wurde, ist das korrekt? > > Genau - wir arbeiten hier ausschließlich mit der Z-Achse. X bzw. Y > verwenden wir nur, um einmalig den Sensor waagerecht auszurichten. Das ist doch üblicherweise die unempfindlichere Achse. Chris D. schrieb: >> Ich befasse mich momentan auch privat mit MEMS accelerometer und da sind >> Erfahrungsberichte immer hilfreich. > > Es ist ja doch schon ein paar Jährchen her - mich wundert, dass es in > dem Bereich noch keine genaueren Erfahrungsberichte auch aus dem > Bastlerbereich gibt. Das liegt vielleicht auch daran, dass das Vermessen > eine entsprechendes Normal erfordert. Ich hatte damals das Glück, den > Encoder bereits hier vor Ort zu haben (und der war schon gebraucht - neu > hätte ich den nicht angeschafft ;-). Nun, dass liegt insbesondere daran, dass sich Kunden solche Messungen Geld kosten lassen und die Ergebnisse solcher Benchmarks dann entsprechend exklusiv sind und nicht veröffentlicht werden können. -branadic-
Chris D. schrieb: > Aber es gab weiter oben ja auch Ideen mit Laser und Spiegel. Nun, Winkelmesser mit Messgenauigkeit im Winkelsekundenbereich kann man käuflich erwerben. Der Preis liegt aber wohl eher im vierstelligen Eurobereich.
Chris D. schrieb: > Genau - wir arbeiten hier ausschließlich mit der Z-Achse. X bzw. Y > verwenden wir nur, um einmalig den Sensor waagerecht auszurichten. Man kann natürlich auch die anderen Achsen mit verwenden um die Auflösung zu erhöhen, bzw. über den Winkelbereich im Durchschnitt eine bessere Auflösung zu bekommen.
Harald W. schrieb: > Chris D. schrieb: > >> Aber es gab weiter oben ja auch Ideen mit Laser und Spiegel. > > Nun, Winkelmesser mit Messgenauigkeit im Winkelsekundenbereich > kann man käuflich erwerben. Der Preis liegt aber wohl eher im > vierstelligen Eurobereich. Ja, deswegen schrieb ich das mit dem Spiegel. Der Bastler zu Hause wird die mangelhafte Größe der Geldbörse durch etwas Pfiffiges ersetzen müssen :-) Guido Körber schrieb: > Man kann natürlich auch die anderen Achsen mit verwenden um die > Auflösung zu erhöhen, bzw. über den Winkelbereich im Durchschnitt eine > bessere Auflösung zu bekommen. Ja, das ist ein guter Hinweis. Wobei ich das dann nicht weiter verfolgt habe, weil unsere Anforderungen bereits so erfüllt wurden. Projekt beendet :-)
Chris D. schrieb: > Guido Körber schrieb: >> Man kann natürlich auch die anderen Achsen mit verwenden um die >> Auflösung zu erhöhen, bzw. über den Winkelbereich im Durchschnitt eine >> bessere Auflösung zu bekommen. > > Ja, das ist ein guter Hinweis. > > Wobei ich das dann nicht weiter verfolgt habe, weil unsere Anforderungen > bereits so erfüllt wurden. Projekt beendet :-) Good enough :) Wir haben das in den Beispielen zu unseren USB-Beschleunigungssensoren mit drin. Da werden alle drei Achsen verwendet, so dass wir die Orientierung im Raum bestimmen können: https://www.codemercs.com/de/joystick/beschleunigung
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.