Jak mierzyć kąt nachylenia teleskopu Dobsona akcelerometrem ADXL?

witam wszystkich

probuje, na razie czysto teoretycznie, wykonac pewien wiekszy projekt, ktorego jednym ze skladnikow bedzie sensor wykrywajacy kat nachylenia pewnego obiektu.

pewien obiekt to teleskop(na montowaniu dobsonskim).

sprawa wyglada tak(male wprowadzenie jakby ktos nie byl obeznany w teleskopach):

Tuba teleskopu skierowanego w niebo jest nachylona wzgledem ziemi pod pewnym katem poruszajac nim po osiY moge ustawic teleskop rownolegle do ziemi(0 stopni) jestesmy wtedy na wysokosci horyzontu lub ustawic go prostopadle do ziemi(90 stopni) gdzie skierowany bedzie w kierunku zenitu.

potrzebowalbym jakiegos sposobu na mierzenie kata w jakim aktualnie znajduje sie tuba teleskopu(zakres od 0 - 90 stopni) nastepnie dane z tego uzadzenia w postaci cyfrowej/analogowej przekazywane by byly kontrolerowi w celu dalszej obrobki.

wolalbym uniknac jakich kolwiek zebatek, zliczajacych silnikow krokowych etc.. czysto elektroniczne bez mechaniki(a jak juz to dyskretna wewnatrz ukladu:)).

wyczytalem na tym forum o rodzinie czujnikow ADXL i zastanawiam sie czy bedzie on dobrym rozwiazaniem, i czy wogule dobrze zrozumialem zasade jego dzialania co do przydatnosci w moim projekcie.

druga sprawa wydaje mi sie ze jest on bardzo zaawansowany, wporownaniu do potrzeb mojego projektu, poniewaz ja nie musze liczyc przyspieszenia z jakim porusza sie teleskop czy przebytej przez niego drogi(droge katowa to tak:)) i czy nie ma jakiegos prostrzego rozwiazania??

wazna sprawa teleskopem poruszam recznie i nie probuje skonstruowac systemu napedowego czy auto trackingu. poprostu w kazdej chwili potrzebuje wiedziec w jakie miejsce pomiedzy horyzontem a zenitem skierowany jest teleskop w celu dalszej obrubki przez inne moduly projektu.


pozdrawiam

ps:

dla moderatora: umiescilem ten temat rowniez w dziale automatyka choc wydaje mi sie ze lepiej bedzie pasowal tu, mnosto tu dzialow i sam nie jestem pewien, sory za problem ale czy dalo by rade go skasowac z dzialu w ktorym mniej pasuje dzieki


Post był raportowany.
Popraw błędy i interpunkcję. Użyj przycisku PISOWNIA -->REGULAMIN pkt 15.
Początek zdania? Zaczynamy wielką literą. [hefid]

Witam!
Do pomiaru kątów stosuje się żyroskopy, np: http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/15799/ly503alh.pdf
Działają podobnie jak wspomniane przez kolegę akcelerometry, tylko że nie mierzą przyśpieszenia liniowego, a przyśpieszenie kątowe ( ostatecznie można by kombinować z akcelerometrem, ale sygnał był by nie liniowy ).
Można też zastosować przetwornik RVDT, ale tu trzeba by zbudować układ kondycjonowania sygnału, sam czujnik też byłby dosyć trudny do zrobienia. Można też zastosować enkoder obrotowy.

A jak dokładny pomiar kolega potrzebuje? Bo można by też pomyśleć o zastosowaniu zwykłego potencjometru.

witam

wiec tak dokladnosc ktorej szukam, jesli jest to mozliwe, jest w okolicach 0.1 - 0.2 stopnia jednak do celow testowych wystarczylo by 0.5 stopnia.

bardzo podoba mi sie pomysl zyroskopu i z tego co zdazylem przeczytac wynika ze jest on faktycznie uproszczana wersja akcelerometru.

jedna sprawa ktora pominolem wczesniej mianowicie przez wiekszosc czasu uklad bedzie w spoczynku. Jak wyglada sprawa z utrzymaniem napiecia po wykonaniu ruchu?? czy musze w jakis sposob zapisac wartosc aktualna(kat) i przy nastepnym przesunieciu odniesc sie do niej w celu uzyskania bierzacego polozenia?? Czy zyrometr raz "zkalibrowany" na stady state odnosi sie zawsze wzgledem stady state??
(sory jesli wyrazam sie nie technicznie ale pierwszy raz spotykam sie z terminem akcelerometra i zyroskopu i nie mialem okazji za bardzo o nich poczytac)

oraz jaka otrzymalbym dokladnosc uzywajac potencjometru czy enkodera obrotowego??

pozdrawiam

Do poprawnego pomiaru kata musisz zastosować duo akcelerometr i żyroskop Te dwa sygnały przefiltrować np. filtrem kalmana. Chodzi o to, że akcelerometr dobrze mierzy kąt, ale jest wolny. Żyroskop znowu jest szybki, ale ma dryft zera, który niweluje się przez użycie akcelerometru.

Uważam, że żyroskop to przerost formy nad treścią, może w śmigłowcu zdaje egzamin. Swego czasu dostałem kilka sampli akcelerometrów z freescale. Po podłączeniu do adc atmegi na kąt 90 stopni dawały jakieś 800 z przetwornika, prawie 0,1 stopnia. Myślę, że autorowi spokojnie wystarczy taka rozdzielczość do zastosowania w teleskopie. Wynik był liniowy, więc żadnych skomplikowanych obliczeń nie potrzeba.

Pomysł dobry, ale jak koledzy wspomnieli, wyniki z akcelerometru musisz przeliczyć nieliniową funkcją (tangens?). Dokładność 0.1 stopnia to dużo, jak chcesz go wykalibrować? Spójrz w dataszity - same ADXL mają większe odchyłki osi, więc jakoś będziesz musiał "zero" ustawić.

Wiec tak chciałbym podziękować wszystkim za pomysły ale ponieważ padly pytania na temat przetwarzania informacji z czujnika chciałbym w skocie opisać cały projekt może to pomoże w znalezieniu urządzenia do pomiaru kata.

Krok 1: jakiś czujnik reaguje na zmiany w pozycji teleskopu i produkuje dane na wyjściu.

Krok 2: dane lecą do mikrokontrolera który następnie przesyła je do komputera.

Krok 3: komputer przerabia dane za pomocą jakiś algorytmow,bazujacych na zasadach dzialania sensors z kroku 1, matematyki etc... I wyrzuca z siebie jedna liczbę: kat pod jakim ustawiony jest aktualnie teleskop.

Krok 4: liczba ta leci do programu który wyświetla aktualny obraz nieba z bieżącej lokalizacji i ustawia go, obraz, na aktualna wysokość(czyli kat pomiędzy horyzontem a aktualnym kierunkiem teleskopu w astronomi kat ten nazywa się deklinacja)

na tym etapie interesowalby mnie tylko krok 1 a dokładniej jakiego urządzenia użyć jaki jest "format" danych na wyjściu i jakich obliczeń użyć żeby pózniej przeliczyć to na kat. Funkcje trygonometryczne wpozadku jednak jakaś bardzo zaawansowana matematyka nie wchodzi w grę bo bym mosial to pózniej zaprogramowac:)

pare ważnych parametrów:

teleskop, dla tego czujnika, porusza się tylko w jednej osi jak go przycisne z tylu to tył leci w dół a przód w gore zaiekrzaja tym samym kat nacylenia do
ziemi i na odwrót z podnoszeniem tylu tuby.


Ruch jest wolny i bardzo mało dynamiczny cały proces polega na jednorazowym przesunięciu go na jaks "wysokość" małym dostrojeniu góra dół zostawieniu go tak na pare minut i po jakimś czasie to samo.


Ruch odbywa się w przedziale 0 - 90 stopni względem ziemi.


Uzadzenie w kroku pierwszym jak dla mnie powinno działać jak poziomica elektroniczna np taka:

http://www.sklep.geodezja.pl/go/_info/?id=4737

podaje ona wartość na wyswietlaczu miedzy innymi w katach z dokładnością 0.1-0.2 stopnia. Niestety jest dla mnie za droga żeby sprawdzić czy działa z taka dokładnością lub rozebrać ja i sprawdzić jakiego cuda oni tam używają.

Co do kalibracji to myśle ze było by ok np przy każdym uruchomieniu układu ustawianie mechanicznie tuby teleskopu poziomo (0 stopni) i przekazywanie informacji w stylu " ok jesteśmy teraz na 0 stopniach wiem to bo koleś ustawił mnie na 0 stopniach wiec od tego punktu mogę zacząć prace:)"

sensor na stałe będzie przymocowany do tuby teleskopu, teleskop jest jeszcze w stanie poruszać się w innej osi ze wschodu na zachód etc to jest zadanie dla innego układu i chyba było by lepiej jakby sensor z kroku pierwszego nie wykrywal takiego ruchu coby nie wprowadzać niepotrzebnych zaklucen niech pracuje tylko w jednej osi.

Sprawa wyglada tak jaśniej chyba nie potrafię tego wyjaśnić i najlepiej by mi pasowało pozyc rękę na takiej poziomicy niestety budżet za mały lol a zdrugiej strony jak jakaś firma zbudowała taki sprzęt to nie może to być fizyka rakietowa i z odrobina wiedzy jak inakladu pracy jestem w stanie to wykonać.

Z góry dziękuje za pomoc pozdrawiam!!!!!

Dodano po 11 [minuty]:

Lub prościej:) mógłby mi kos opisać zasadę działania poziomicy z powyrzszego linka i układy jakich tam mogą używac. Oraz podpowiedziec jak zabrać się za zrobienie jaj w domu:) dzięki

atom1477 napisał:

Trzeba raczej dwa akcelerometry

W obudowie zazwyczaj są przynajmniej 2, ustawione "wobec siebie" o około 90 stopni.

A do układu - no, trzeba spróbować, moim zdaniem ma szanse działać.

A enkoder?
W Wobicie nazywa się- przetwornik obrotowo- impulsowy.
Brak zależności termicznej, rozdzielczość 0.1stopnia albo i lepiej.
Dobra liniowość.
Problemem byłaby nie tyle kalibracja ile ustawienie 0 dla wybranej pozycji.
Niekoniecznie pozycji poziomej.
Problem czy to teleskop stacjonarny czy przenośny.
Nawet w przenośnym ustawienie 0 jest możliwe jeśli zaczniemy od jakiegoś znanego obiektu- chociaż programowo dużo trudniejsze.

Są też enkodery magnetyczne produkuje je Austria microsystems.

Wycofuję się- popatrzyłem na cennik w Wobicie.

Dysponuję akcelerometrem analogowym 2-u osiowym. Aby nie przekłamywał osi pomiarowej, musisz drugą oś umieścić idealnie w poziomie na sztywno i na stałe. Najlepiej na "zawiasie" (nie wiem jak to nazwać) osi teleskopu która będzie zmieniać kąt. Jedna oś może wykonywać pomiary od 0 do 90 i 90 do 180 stopni, przy czym na wyjściu odpowiednio zmienia sie napięcie od 0 do 2,5 i 2,5 do 5V. Zakładając odpowiednie napięcie odniesienia 5V dla procesora przy 5V (czyli max 180 stopni) / 1024 masz dokładność 0,17 stopnia. A przy napięciu odniesienia 2,5V dokładność 0,087 stopnia w przedziale pomiaru do 90 stopni i tak samo do pomiaru 180 stopni z zastosowaniem już dzielnika napięcia wejsciowego przez 2. Wartość napięcia na wyjściu akcelerometra wzgledem pochylenia liniowa.

Faktycznie, odczyt nie jest liniowy. Link - tu opis jak temu zapobiegać, wykorzystując różną liczbę osi.

atom1477 napisał:

medicb napisał:

Wartość napięcia na wyjściu akcelerometra wzgledem pochylenia liniowa.

Nie będę tego komentował ...

Dlaczego nie komentujesz skoro masz rację. Pisałem z pamięci a nie z datasheeta, faktycznie wartość nieliniowa

to może ja zaproponuję takie coś AM4096 dostępne na stronie www.rls.si jest to enkoder 12 bitowy co prawda nie wiem ile kosztuje ale jeśli zadowoli Cie jedna sztuka to jeszcze przed świętami wysyłali sample do polski - proponuje w mini zestawie startowym na kawałku płytki i z dedykowanym magnesem

Generalnie poza tym, że musisz to jakoś zamontować, to wydaje mi się idealnym rozwiązaniem - prosty dostęp do pomiaru, nie musisz niczego przeliczać
pozdrawiam

szikaka napisał:

Generalnie poza tym, że musisz to jakoś zamontować, to wydaje mi się idealnym rozwiązaniem - prosty dostęp do pomiaru, nie musisz niczego przeliczać
pozdrawiam

Tylko, że przypadku akcelerometru będzie można postawić teleskop na nierównej powierzchni, w przypadku enkodera, należy najpierw wypoziomować postawę - co i tak zmusi obserwatora do posiadania pionu, bądź poziomicy.

Po zapoznaniu się z wszystkimi opcjami jak i przejrzeniu archiwów forum, zdecydowałem się na spróbowanie akcelerometru i spróbuje różnych opcji, aby sprawdzić rozdzielczości oraz problemy z różnymi układami. Zacznę od układu jak i opisu, który znalazłem w wątku z archiwum.


http://www.freescale.com/files/sensors/doc/app_note/AN3107.pdf

Na razie, tylko przejrzałem go parę razy, ale z tego co zauważyłem, robi dokładnie to o co pytałem. Sprawdzę ceny i poszukam coś o rozdzielczości etc...


Dzięki za pomoc:) ;


Post raportowany - regulamin p.15
Treść poprawiłem, a kolejny taki "bubel" - ostrzeżenie.
[zumek]

Z freescale, nie wiem jak na dzień dzisiejszy, wysyłali bezpłatne próbki. Kiedyś zamówiłem parę sztuk.

Wysyłają, jeśli pokryjesz koszty wysyłki i udowodnisz, że masz firmę
Dzięki Polakom i Allegro, zamawiają sample i sprzedają je na Allegro.
Niech tak robią dalej, Analog Devices i Texas wogóle już nie wysyłają, Freescale i National, jak zapłacisz za przesyłkę.

----------
Ja mogę zaproponować układ, który zrobi to co chcesz LSM303DLH: geomagnetic sensor module, lub LSM320HAY30 inertial sensor module.

Freddy napisał:

Wysyłają, jeśli pokryjesz koszty wysyłki i udowodnisz, że masz firmę
Dzięki Polakom i Allegro, zamawiają sample i sprzedają je na Allegro.
Niech tak robią dalej, Analog Devices i Texas wogóle już nie wysyłają, Freescale i National, jak zapłacisz za przesyłkę.

Kod: text Rozwiń Zaznacz wszystko Kopiuj do schowka

I am sorry, but samples to Poland have been stopped, as there were too many sample abuses.

Przy czym termin "sample abuse" może oznaczać również: "sample wysyłamy, a zamówień na tysiące sztuk nie ma". Każda firma w końcu zrezygnuje, jeśli będzie widziała, że jej kampania reklamowa (a właśnie w takich kategoriach należy rozważać programy próbkowe) nie przynosi skutku. A jakimś cudem w Polsce udało się wypalić żywym ogniem większość poważnego przemysłu. Co do Analoga to nie dalej jak na początku grudnia dostaliśmy sample. Z TI też jakoś w grudniu. Po prostu trzeba wiedzieć, jak je załatwić. A to, kto wie a kto nie, to już decydują same firmy. Taka przykra prawda - coraz więcej firm zauważa, że polityka jest taka, że Polacy do pasania drobiu się nadają, a nie do poważnej pracy. Który naród pozwala na rozkradzenie i rozwalenie majątku i jeszcze się z tego cieszy?

Sample abuse, oznacza akurat przekręt z samplami, jeśli o to chodzi.
Jeśli zamawia firma, to akurat dostanie, tylko firma prawdziwa, a nie jakaś wymyślona na poczekaniu.
Ja też dostaję sample, ale nie zamawiam ich jako zmyślona firma, tylko poważna, mająca swoją strone internetową.
Ostatnio zamawiałem cos w Freescale, i dostałem odpowiedz, zapłać 18$ za wysyłkę, lub udowodnij, że nie jesteś oszustem. Po wyjaśnieniu i pokazaniu firmy sample jednak przyszły.
-----------
Róbmy tak dalej, a już nikt do Polski nic nie wyśle.
Ileż to jest na ebay bardzo ciekawych ofert, z adnotacją wysyłki "Worldwide - without Poland, Rwanda... " i jeszcze ze 3 albo 4 kraje "trzeciego i czwartego świata".

Freddy napisał:

Sample abuse, oznacza akurat przekręt z samplami, jeśli o to chodzi.

A czy ja mówię co innego? To, czy sample lądują na Allegro czy nie, mało firmę obchodzi. Dla nich liczy się tylko sprzedaż, a tej w Polsce NIE MA!