Badanie czujników ciśnienia, żyroskopów i akcelerometrów

W ramach prac poznawczo-rozwojowych miałem okazję przebadać kilka czujników ogólnie stosowanych w modelarstwie i robotyce. Skupiłem się głownie na porównaniu parametrów temperaturowych i ocenie pracy statycznej. Jeżeli temat kogoś zainteresuje, to zapraszam do lektury i ewentualnej dyskusji:
Porównanie czujników ciśnienia
Porównanie żyroskopów i akcelerometrów

Gdyby ktoś miał pomysł na jakieś inne badania opisanych tu czujników, pozwalające na ocenę innych parametrów ich pracy, to będę wdzięczny za propozycje.
W zanadrzu mam jeszcze kilka akcelerometrów, ale wymagają jeszcze oprogramowania i pozdejmowania charakterystyk a w najbliższej przyszłości nie bardzo mam na to czas, więc do tego trzeba będzie wrócić w trochę dalszej przyszłości. Temat jest wałkowany od dosyć dawna i pewnie jeszcze długo zostanie otwarty.

Dobra robota, chociaż podejrzanie wysokie masz skoki w wynikach BMP085. Użyłeś trybu największej dokładności z uśrednianiem pomiarów i odfiltrowałeś dobrze zasilanie?

Jak masz ochotę więcej się pobawić to mam dostępne moduły z żyroskopem L3G4200D i moduły akcelerometrów ADXL345 oraz BMA180, które mogę Tobie udostępnić do testów.

Z badań to ludzie narzekali, że niektóre czujniki źle reagują na drgania. Można by sprawdzić to na jakimś stanowisku z silnikiem od wibracji czy czymś podobnym.

MirekCz napisał:

Dobra robota, chociaż podejrzanie wysokie masz skoki w wynikach BMP085. Użyłeś trybu największej dokładności z uśrednianiem pomiarów i odfiltrowałeś dobrze zasilanie?

Witaj Mirku
Użyłem trybu najszybszego, bez uśredniania danych w czujniku, być może dlatego sygnał jest bardziej zaszumiony. Inne czujniki tez nie były filtrowane. Przede wszystkim zależało mi na zbadaniu podstawowej funkcjonalności samego czujnika. Filtr i to bardziej wyuzdany niż zwykłe uśrednianie będzie i tak zaimplementowany w komputerze pokładowym, więc bardziej zależy mi na szybkiej odpowiedzi niż gładkim wyjściu. Poza tym jak działa uśrednianie 2, 4 lub 8 próbek to każdy wie i to można zobaczyć w arkuszu po wykonaniu kilku operacji na danych.

MirekCz napisał:

Jak masz ochotę więcej się pobawić to mam dostępne moduły z żyroskopem L3G4200D i moduły akcelerometrów ADXL345 oraz BMA180, które mogę Tobie udostępnić do testów.

Na płytce modułu All-In-One (w linku jest również schemat) już mam BMA180 a w miejsce LIS302DLH mogę wstawić ADXL345 (pasuje pin w pin i mam na stanie) i jeszcze MMA7455 (też mam). O żyroskop chętnie się uśmiechnę, ale troszkę później, bo teraz mam inną sprawę przed sobą. Odezwę się jak zacznie się klarować chwila z wolnym czasem.

MirekCz napisał:

Z badań to ludzie narzekali, że niektóre czujniki źle reagują na drgania. Można by sprawdzić to na jakimś stanowisku z silnikiem od wibracji czy czymś podobnym.

Też mi to chodziło po głowie. Tak wstępnie pomyślałem sobie że wstawię elektronikę na ramę quadrokoptera i w jednym z silników wykręcę jedną ze śrub w propsaverze. To da nam drgania w jednej płaszczyźnie. Teraz w sterowaniu silnikiem trzeba będzie zrobić pętlę sprzężenia zwrotnego, tak aby móc przejechać po całej charakterystyce częstotliwości wibracji. Mam czujnik prędkości obrotowej, więc będę sterował silnikiem przez regulator tak aby przez chwilę utrzymać go na obrotach zmieniających się skokowo np. co 5 Hz dotąd ile da fabryka, czyli pewnie kilkanaście tys. obrotów na min (200-300Hz). Potrafię już mierzyć szum sygnału, więc na wykresie powinienem uzyskać gotową charakterystykę szumową czujnika. To co najważniejsze to przy tej metodzie nie trzeba szybko wysyłać wszystkich danych, wystarczy gotowe wyniki z pomiaru wartości szumu.
Jest z tym od groma roboty, ale powolutku się zrobi.

Mała aktualizacja. Oprogramowałem jeszcze dwa cyfrowe czujniki ciśnienia: MS5803 od Measurement Specialist oraz MPL3115 od Freescale. Wyniki pomiarów dodałem do artykułu. Na razie nie miałem tyle czasu aby robić testy temperaturowe, więc na razie tylko W-test i porównanie wartości szumu statycznego.
Tutaj jest rozszerzony i trochę przeredagowany artykuł z porównaniem parametrów czujników ciśnienia