Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Analoger Beschleunigungssensor


von Obmar R. (obmar)


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Hallo Leute

Ich habe den Auftrag erhalten mit einem Beschleunigungssensor die 
Neigung eines Gerätes zu ermitteln. Dafür wurde mir der 
Beschleunigungssensor ADXL327 gegeben.
Mein Konzept, ist es die Analoge Spannung des Sensors mit einem 
Mikrocontroller der ein integrierten AD-Wandler besitzt auszuwerten.
Im Datenblatt verstehe ich nicht, bei welcher Grad Neigung ich welche 
Ausgangsspannung bei der X, Y, und Z Achse erhalte.
Zudem soll noch ein Kondensator an den Ausgängen anschliessen um eine 
Bandbreite zu bestimmen. Was für eien Bandbreite wird bestimmt es wird 
ja keine Frequenz ausgegeben, sondern eine Analoge Spannung.

Vielen Dank im voraus für Eure Hilfe

Gruss
Obmar

von Bernd S. (bernds1)


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Obmar R. schrieb:
> Hallo Leute
Hallo Obmar
>
> Im Datenblatt verstehe ich nicht, bei welcher Grad Neigung ich welche
> Ausgangsspannung bei der X, Y, und Z Achse erhalte.
Das ist ja auch kein Winkelmesser, sondern ein Beschleunigungsmesser. Er 
gibt dir also keinen Winkel aus, er sagt nur, in welcher Achse vieviel 
Beschleunigungskraft wirkt. Zum Beispiel bei senkrechter Anordnung wirkt
in Y-Richtung eine Beschleunigung von 1g, also 9,81m/s². Das ändert sich 
aber, wenn der Sensor selbst geneigt ist. Such mal hier im Forum nach 
"Winkel berechnen" oder ähnlichen Stichworten. Da ist beschrieben, wie 
man die Kombination der Achsen in einen Winkel umrechnet.
Noch besser wird es, wenn der Sensor bewegt wird. Dann kommt zu 
Erdbeschleunigung noch die Beschleunigung der Bewegung hinzu.

> Zudem soll noch ein Kondensator an den Ausgängen anschliessen um eine
> Bandbreite zu bestimmen. Was für eien Bandbreite wird bestimmt es wird
> ja keine Frequenz ausgegeben, sondern eine Analoge Spannung.

Das sagt nur aus, wieviele Messungen man pro Sekunde machen kann. Also 
eine Glättung der Ausgangsspannung. Mehr Glättung=weniger Messungen/s

Gruß Bernd

von Jens G. (jensig)


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>Im Datenblatt verstehe ich nicht, bei welcher Grad Neigung ich welche
>Ausgangsspannung bei der X, Y, und Z Achse erhalte.

Sowas wird auch nicht drin stehen. Da steht einfach die Sensitivity in 
mV/g drin für einen Sensor in dessen Hauptrichtung. Der Rest mit dem 
Winkel ist da doch nur noch technische Mechanik, womit man sich aus der 
Erdbeschleunigung und dem Winkel die resultierenden Werte für xyz 
errechnen kann (wie mit einem Kräftedreieck).

>Zudem soll noch ein Kondensator an den Ausgängen anschliessen um eine
>Bandbreite zu bestimmen. Was für eien Bandbreite wird bestimmt es wird
>ja keine Frequenz ausgegeben, sondern eine Analoge Spannung.

Der Sensor kann auch Wechselbeschleuingungen umsetzen. Wenn Du den 
Sensor auf eine Lautsprechermembran klebst, und den Lautsprecher mit 
50Hz ansteuerst, wird der Sensor, sofern nicht zu träge, auch die 50Hz 
bei der Beschleunigung zeigen. Lt. DB kann Dein ADXL327 ja deutlich mehr 
verwerten. Und diese Bandbreite kann man mit einem C am Ausgang 
begrenzen (begrenzt dann auch das Rauschen des Sensors).

von Wolfgang (Gast)


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Obmar R. schrieb:
> Im Datenblatt verstehe ich nicht, bei welcher Grad Neigung ich welche
> Ausgangsspannung bei der X, Y, und Z Achse erhalte.

Wenn dein Gerät ruhig steht, liefern dir X, Y und Z die 3 Komponenten 
des Beschleunigungsvektors im Raum. Die Zuordnung hängt von der 
Einbaulage ab.

von Tom W. (Gast)


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Ich arbeite ebenfalls an einem solchen Thema und habe mich gerade 
registriert. B-Sensoren arbeiten relativ und das System muss daher im 
Raum immer wieder zentriert werden. Wir machen das über Korrelation. 
Eine Lageerkennung ist nur aus den Werten so nicht möglich.

Wäre an einem Austausch interessiert!

von Wolfgang (Gast)


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Thomas Werner schrieb:
> Eine Lageerkennung ist nur aus den Werten so nicht möglich.

Wie man's nimmt. Der Vektor der Erbeschleunigung wird schon nicht 
plötzlich weg sein. Für eine Bestimmung der Neigung eines ruhenden 
Gerätes sollte IMHO alles andere egal sein.

von Tom W. (Gast)


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Bedingt. Du hast die Rotation in der Z-Achse nicht und daher kannst Du 
den Winkel der Neigung nicht bestimmen - lediglich die Amplitude. Es 
gibt zwar Techniken, das durch Systemrotation abzutasten, die sind aber 
zu ungenau.

Ohne echte Beschleunigung, keine B-Sensorik :-)

von U. B. (Gast)


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"Beschleunigung"ssensoren, wie ich sie kenne, z.B.

http://www.directindustry.de/prod/imi-sensors/quarz-beschleunigungsmesser-111589-1115781.html

messen eben die Beschleunigung.

Um also die aktuelle Lage im Raum zu erhalten,
muss man in den 3 Dimensionen je 2-mal integrieren (und die 
Anfangsbedingungen beachten) ...

von Ich auch mal (Gast)


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Er soll die NEIGUNG eines Gerätes im Raum bestimmen. Also so etwas wie 
eine Wasserwaage. Mit einem 3-Achsen Beschleunigungssensor das 
einfachste was es gibt. Etwas Winkelberechnung und gut.

von U. B. (Gast)


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Gut, wenn die Achsen schon decodiert aus dem Chip herauskommen, geht das 
natürlich leicht, "mit etwas Winkelberechnung" ...

von Ich auch mal (Gast)


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Ja, bei dem Chip kommen sie schön für jede Achse getrennt.

von Tom W. (Gast)


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U. B. schrieb:
> (und die
>
> Anfangsbedingungen beachten) ...
und das ist das Problem. Die laufen nämlich auch langsam weg, wie die 
Integrale. Ohne eine Zentriermöglichkeit von Aussen ist das nicht zu 
packen.

von Route_66 H. (route_66)


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@Thomas Werner
Ich glaube, Du verwechselst etwas oder kennst die ADXLs nicht.
Driften gibt es bei Gyro-Sensoren, nicht bei diesen 
3-Achs-Beschleunigungsaufnehmern. Es müssten sich ja die fest 
eingebauten MEMS verschieben!

von Tom W. (Gast)


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Ich bezog mich auf das Finden des Nullpunktes. Die Beschleunigungen 
stimmen- im Rahmen ihrer Grenzen. Trotzdem muss Du einmal Dein Objekt 
vermessen und in (0,0,0) fahren. Oder Du hast noch POS-Sensorik im 
Spiel.

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