Machen wir's mal ganz einfach:
auf einer Skala von 0..100% soll die Stellung des Schleifkontakts eines
Schiebepotis abgebildet werden. Der Poti wird über eine AD-Wandler
eingelesen.
Dummerweise fängt der Poti aber nicht bei 0 an und hört bei 10 kOhm auf
sondern beginnt bei 130 Ohm ("Offset") und endet bei 9620 Ohm.
Einfache Proportionalisierung minus Offset geht nicht, ich habe schon
mehrere Varianten probiert, da kam stets Nonsens raus. Wie kann ich
diesen unlinearen Zusammenhang ohne Tabelle lösen? Ist da eine
mathematische Folge in der Art 1/x + 1/x^2 + 1/x^3 drin versteckt?
ist es ein linear Poti ? -> halber Weg, halbe Ohm? dann Geradengleichung Y = m * X + b klappt ganz gut bei fast jeder AD - Wandlung, sprich Spannungsmessung Georg Simon Ohm schrieb: > Einfache Proportionalisierung minus Offset geht nicht, ich habe schon > mehrere Varianten probiert, da kam stets Nonsens raus. also nicht, dann wirds ein log. Poti sein (pos. oder neg.) wenn du keine Tabelle willst musst du halt mit dem Log. rechnen (Math.LIB, + floating Point) auf AVR möglicherweise Speicher fressend, aber über den Prozzi schweigst du ja. Evtl. geht Teilstücke zu linearisieren in bekannten Fehlergrenzen wenn A-B Geradengleichung Y = m1 * X + b1 wenn C-D Geradengleichung Y = m2 * X + b2 usw.
Das Poti hat einfach eine elektrische Mittelstellung bei R/2. Du definierst diese elektrische Mittelstellung einfach auch als mechanische Mittelstellung und bist fertig. Klar ist, dass mechanischer Anfang und Ende, das sind die Stellen, an welchen der Schleifer blockiert, nicht mit elektischem Anfang und Ende übereinstimmen.
thomas s schrieb: > Du > definierst diese elektrische Mittelstellung einfach auch als mechanische > Mittelstellung und bist fertig. kann das einer mal übersetzen? wie soll das gehen ohne Tabelle für andere Werte bei log. Potis?
Das Poti ist linear. Diese y= mx+b Geschichte habe ich als erstes aufgegriffen und eine Stunde lang in unterschiedlichen Kombinationen untersucht - es kamen aber immer starke Verfälschungen an den Skalenenden raus. Machen wir's mal etwas einfacher:
1 | Potiwert : 10..200 Ohm, linearisiert auf 0..100% |
2 | |
3 | Meßendwert = 200 Ohm |
4 | Skalenendwert = 100% |
5 | Offset = 10 Ohm |
6 | |
7 | Skalierungsfaktor = (Meßendwert - Offset) / Skalenendwert = (200-10) / 100 = 0.5263 |
8 | |
9 | 0.5263 * 10 Ohm = 0 = 0% |ok |
10 | 0.5263 *200 Ohm = 105.26% |Schrott |
Ich könnte das Ganze natürlich in viele kleine Intervalle aufteilen bis der Fehler nicht mehr auffällt... - aber gibt's an der Stelle nix eleganteres?
Georg Simon Ohm schrieb: > 0.5263 *200 Ohm = 105.26% |Schrott Du darfst dann natürlich nur *190 rechnen
>Du darfst dann natürlich nur *190 rechnen
Das ist ja das was ich meine. Mit vielen Intervallen geht das. Aber
wollen wir das wirklich? Deswegen meine Eingangsfrage: Kann man das
Problem mit einer geometrischen Folge erschlagen? Im grunde genommen ist
das ein Problem das sehr oft auftritt, beispielsweise bei
berührungsempfindlichen Grafik-Panels - dort muß pixelgenau der
Widerstandswert der resistiven Folie für den Stift (Stylus) zugewiesen
werden. Und jede Folie ist ein bissel anders...
Du musst den Offset natürlich immer erst vom Messwert abziehen! 0.5263 * (10 - 10 Ohm) = 0 = 0% |ok 0.5263 *(200 - 10 Ohm) = 100% |ok
Ein lineares Problem erschlaegt man mit einer Geradengleichung. Wie oben gezeigt. Was ist so schwierig daran ?
>Das ist ja das was ich meine. Mit vielen Intervallen geht das. Aber >wollen wir das wirklich? Was willst Du mehr als die Lösung es Problems?
>Du musst den Offset natürlich immer erst vom Messwert abziehen!
Oh wie peinlich.
Danke, das hilft mir weiter.
Georg Simon Ohm schrieb: > auf einer Skala von 0..100% soll die Stellung des Schleifkontakts eines > Schiebepotis abgebildet werden. Der Poti wird über eine AD-Wandler > eingelesen. DAS Potentiometer. DER AD-Wandler. Und was soll "eingelesen" heißen? Normal würde man die beiden Enden des Potis an GND und U_ref legen und den Schleifer an den ADC-Eingang. U_ref kann dabei auch die Betriebsspannung sein (vorausgesetzt der ADC kann die Betriebsspannung als Referenz verwenden). Eventuell noch ein RC-Filter zwischen Schleifer und ADC gegen Rauschen/Einstreuungen. Dann bekommt man für ein ideales Potentiometer und einen idealen ADC den Wert 0 für das untere Ende des Potis und den Wert ADC_max (also z.B. 255 bei einem 8-Bit ADC) für das "obere" Ende. > Dummerweise fängt der Poti aber nicht bei 0 an und hört bei 10 kOhm auf > sondern beginnt bei 130 Ohm ("Offset") und endet bei 9620 Ohm. Ja. Und? > Einfache Proportionalisierung minus Offset geht nicht, ich habe schon > mehrere Varianten probiert, da kam stets Nonsens raus. Das liegt dann aber nicht am Verfahren, sondern daran daß du es falsch verwendest. Nemen wir einfach an, daß dein ADC den Wert MIN für das "untere" Ende des Potis liefert und den Wert MAX für das "obere" Ende. Oder anders ausgedrückt: MIN ~= 0% und MAX ~= 100%. Für alle Zwischenwerte X ergibt sich dann ein linearer Zusammenhang: PROZENT = (X-MIN)/(MAX-MIN)*100
Axel Schwenke schrieb: > Das liegt dann aber nicht am Verfahren, sondern daran daß du es falsch > verwendest. offensichtlich :-) für die Steigung m gilt dY/dX also Messwert 1 Schleifer unten (0% Schiebeweg oder Ohm) = y1 (Spannung) vom Schleifer nach unten (GND?) messen Messwert 2 Schleifer oben (100% Schiebeweg oder Ohm) = y2 (Spannung) Schleifer nach unten (GND?) messen das bildet dir x1 als ADC y1 (digital Wert) ab x2 als ADC y2 (digital Wert) ab dann hast du m = (y2-y1) / (x2-x1) nun kannst du x und m einsetzen und b ermitteln, sollte für jeden Fall gleich eine Konstante sein + Messfehler bei mir immer genügend genau (gutes Messgerät vorausgesetzt), oft besser als der ADC für b1 und b2 -> Abweichung b1 zu b2 deutlich unter 1% 8-bit dac rechnerisch 0,4% (1/256) 10-bit dac rechnerisch 0,1% (1/1024)
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Bearbeitet durch User
Jeder 4 Euro Schultaschenrechner kann mittlerweile lineare Regression. Einfach bei Nullanschlag und Endanschlag des Potis die Ist- und die WunschWerte eintippen. Und den Taschenrechner den Rest machen lassen...
Die Zweipunkteform der Geradengleichung sollte man doch schon noch ohne Taschenrechner schaffen, oder?
Ralf D. schrieb: > Die Zweipunkteform der Geradengleichung sollte man doch schon noch ohne > Taschenrechner schaffen, oder? Ja, mit einem Online Rechner http://www.arndt-bruenner.de/mathe/9/geradedurchzweipunkte.htm
Joachim B. schrieb: > kann das einer mal übersetzen? > > wie soll das gehen ohne Tabelle für andere Werte bei log. Potis? Kollege, ein linearer Zusammenhang zwischen Weg und Widerstand existiert nur bei linearen Potis. Was gibt's da groß zu übersetzten? Ist doch ganz einfach, ich habe das Verfahren beschrieben, welches für potentiometrische Wegsensoren benutzt wird. Das trifft das Problemchen ganz gut. Wahrscheinlich bist du übertrainiert :-)
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