logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Szukanie Zaawansowane
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Urządzenie do pomiaru odchylenia czujników i przesyłania danych GPRS

Arkonek 24 Gru 2006 13:56 3881 22
REKLAMA
Zgłoś naruszenie prawa
Odpowiedz | Nowy temat
  • #1 3365841
    Arkonek
    Poziom 11  
    Posty: 6
    Witam.
    Nie wiem czy to dobre forum. Jeśli nie proszę szanownych moderatorów o przeniesienie i z góry przepraszam za kłopot :)


    Potrzebuję urządzenia które będzie sprawdzało odchylenie czujników od pionu (w dwóch osiach) i na żądanie stacji bazowej(albo po przekroczeniu zadanej wartości) wysyłało GPRSem dane.

    Stwierdziłem, że potrzebują następujących rzeczy:

    Czujnik odchylenia - Czas reakcji na odchylenie może być nawet rzędu kilku sekund. Ważne by można było sprawdzać kąty w pełnym zakresie czyli 360 stopni. Czy ktoś zna jakieś takie gotowe czujniki? A może pomysł jak takie zrobić samemu? Proszę o linki, ceny itp..

    Moduł gsm - czy ktoś zna możliwie tani modem GPRS (nie potrzebuję nic więcej) obsługujący komendy AT. Może taniej by było zrobić coś takiego samemu. Nie wiem jednak jak więc wszystkie sugestie by były wskazane.

    Procek - tu już będę decydował jak dowiem się czegoś więcej o czujnikach i modułach,żeby dobrać odpowiedni.

    Chyba na tym etapie nie popełniłem już błędu w rozumowaniu ale to mój taki pierwszy projekt wiec proszę mnie poprawiać :)

    Życzę Wesołych Świąt!
    F&Home: inteligentna automatyka budynkowa, która łączy technikę, wygodę i bezpieczeństwo [sponsorowany]
  • REKLAMA
  • #2 3366091
    m_zim
    Poziom 18  
    Posty: 170
    Pomógł: 23
    Ocena: 1
    Jeśli chodzi o czunkiki: polecam układy Freescale - jest cała gama akcelerometrów które potrafią mierzyć odchylenie w 3 płaszczyznach. Są różne wersje/dokładności. Jeśli chodzi o modem: pewnie znajdziesz coś w Motoroli.
  • #3 3367225
    Arkonek
    Poziom 11  
    Posty: 6
    A coś działającego podobnie jak poziomica? Tzn można to włączyć w dowolnym momencie i na podstawie siły grawitacji określi swoje położenie?
  • REKLAMA
  • #5 3367659
    zerpo
    Poziom 22  
    Posty: 463
    Pomógł: 50
    Ocena: 134
    A nie lepiej zastosować żyroskop? Nie jestem znawcą, nigdy nie używałem, ale z teorii wiem, że są wersje 2-osiowe. Urządzenie raczej nie jest super tanie, ale mamy wtedy bezwzględną informację o odchyleniu.
    Akcelerometr wymagałby CIĄGŁEGO monitorowania jego sygnałów i odpowiedniego przeliczania tego na przemieszczenie, a to już wprowadzałoby taki błąd, że szkoda w ogóle gadać...
    Tak jak pisałem, nie miałem do czynienia z tego typu urządzeniami, ale na pewno warto byłoby się zainteresować takim rozwiązaniem.
  • #6 3367868
    McRancor
    VIP Zasłużony dla elektroda  
    Posty: 5326
    Pomógł: 479
    Ocena: 123
    Żyroskop określi tylko odchylenie względne, nie określi jednoznacznie położenia, akcelerometry nie wymagają ciągłego monitorowania, pracują określając odchylenie bezwzględne, do tego zastosowania nadają się jak najbardziej.
  • #7 3368983
    DosinskY
    Poziom 19  
    Posty: 332
    Pomógł: 24
    Ocena: 9
    Obliczenie kata pochylenia (pod warunkiem istnienia TYLKO przyspieszenia ziemskiego) sprowadza sie do obliczenia sin lub cos z wartosci zmierzinego przyspieszenia ziemskiego. Stosujac akcelerometry o odpowiednio waskim zakresie pomiarowym mozna uzyskac siwetna rozdzielczosc pomiaru. Ja zajmowalem sie wylacznie przyspieszeniomierzami Analog Devices (ktore sa stosunkowo drogie w porownaniu do podawanych wyzej przez forumowiczow) i nawet czujnikiem o zakresie pomiarowym ±10g mozna dosc sensownie okreslic kat pochylenia (o ile pamietam szum na poziomie doslownie kilku stopni). A czujnik o zakresie np. ±1,2g potrafi juz duzo duzo wiecej ;)
  • #8 3369506
    Arkonek
    Poziom 11  
    Posty: 6
    Dzięki za odpowiedzi.
    A co gdy np dopuszczamy opcje, że zawieję silny wiatr i przesunie akcelerometr? Wtedy już do pomiarów odpada, prawda?
  • #9 3369652
    McRancor
    VIP Zasłużony dla elektroda  
    Posty: 5326
    Pomógł: 479
    Ocena: 123
    Jak wiatr ma przesunąć akcelerometr? Jeśli chcesz mierzyć kąt odchylenia przedmiotu na które działają inne przyspieszenia niż grawitacja, akcelerometry mogą nie dać wiarygodnych pomiarów.

    Może napisz konkretnie co to jest, bo jeśli zdalnie sterowany helikopter to nic z tego ;)
  • #10 3370332
    Arkonek
    Poziom 11  
    Posty: 6
    Kilka czujników na drzewach/budynkach mierzących kat odchylenia zeby sprawdzać sztywność konstrukcji.

    --EDIT--
    Ok, poczytałem trochę o akcelerometrach i faktycznie będą chyba dobrym rozwiązaniem. Czy ktoś może mi podać jakieś adresy gdzie poczytam coś więcej? Jak to zgrabnie programować? Jak określać kąt itp :D
  • #11 3378189
    DosinskY
    Poziom 19  
    Posty: 332
    Pomógł: 24
    Ocena: 9
    Po wpisaniu np. "ADXL" w szukajke eletrody z pewnoscia znajdziesz wiele interesujacych informacji. Dokumentacje od konkretnych czujnikow i noty aplikacyjne zamieszczane na stronach producentow sensorow przyspieszenia to takze kopania wiedzy.

    Pozdrawiam
  • #12 3968025
    LuznyTomasz
    Poziom 15  
    Posty: 204
    Pomógł: 13
    Ocena: 1
    Zamierzam użyć czyjnika firmy MEMSIC do pomiary kąta. Nie daje mi jednak spokoju jeden parametr:
    "17 Hz bandwidth expandable to >160 Hz".
    Albo później:
    "The typical noise floor is 0.2 mg/ Hz allowing signals below 1 milli-g to be resolved at 1 Hz bandwidth."
    Co oznacza ta szerokość pasma? Oznacza to że napięcia na wyjściach analogowych czujnika, odpowiadające przyspieszeniu są aktualizowane z taką właśnie częstotliwością?
  • #13 3968209
    submariner
    Poziom 32  
    Posty: 2319
    Pomógł: 51
    Ocena: 268
    polecam ADXL203 i ADXL103 chyba ze wyszlo cos o 3 osiach , zakres pomiarowy to 1,7g wykrywaja 1mg ,poziomica(ADXL 203) skonstuowana na nich w plaszczyznie rownoleglej do powierzchni Ziemi zapewnia dokladnosc wieksza od 0,6st przy(A/D 10 bitowym) wiekszych pochyleniach jest duzo gorzej gdyz aby to zaadoptowac i wynik przedstawic w stopniach trzeba uzyc funkcji arc sinus .
  • REKLAMA
  • #14 3968350
    dziechu
    Poziom 27  
    Posty: 1609
    Pomógł: 27
    Ocena: 69
    Arkonek napisał:
    Kilka czujników na drzewach/budynkach mierzących kat odchylenia zeby sprawdzać sztywność konstrukcji.


    Czy napewno potrzeba tu zakresu 360'??? 90' to juz drzewo/budynek lezy, 180 to jakby stanal na glowie, a 360 to chyba jak UFO przeleci? Pewnie z 45' by wystarczylo?
  • #15 3969453
    shg
    Poziom 35  
    Posty: 2289
    Pomógł: 339
    Ocena: 134
    LuznyTomasz napisał:
    Co oznacza ta szerokość pasma? Oznacza to że napięcia na wyjściach analogowych czujnika, odpowiadające przyspieszeniu są aktualizowane z taką właśnie częstotliwością?

    Czujnik jest analogowy, więc z zasady napięcie na jedo wyjściu nie jest aktualizowane, tylko ciągłe. Szerokość pasma określa z jaką maksymalną częstotliwością może się to napięcie zmieniać (no może niezupełnie, ale mniej więcej). Odwrotność szerokości pasma jest mniej więcej równa czasowi reakcji czujnika na zmianę przyspieszenia.
    Napięcie wyjściowe jest zaszumione. Ograniczenie pasma sygnału za pomocą filtru dolnoprzepustowego ogranicza róznież szumy.
  • #16 3969968
    adamusx
    Poziom 27  
    Posty: 977
    Pomógł: 94
    Ocena: 28
    Do takiego zastosowania to akcelerometry to chyba nie jest najlepszy pomysl , pomiar kata za ich pomoca daje wzgledna wartosc o kącie. Co z kalibracją takiego czujnika? Przecież najpierw trzeba go ustawić rowno w pionie. Poza tym czy taki czujnik wykryje bardzo powolne zmiany kąta??
    Do tego celu lepiej zastosowac tzw inklinometry - czujniki do bezwzglednego pomiaru kąta:
    analogowe : http://www.wobit.com.pl/produkty/inklinometry/inklinometry_analogowe.htm
    optoelektryczne
    http://www.wobit.com.pl/produkty/inklinometry/inklinometry_optoelektroniczne.htm

    A jesli chodzi o akcelerometry to warto zainteresować sie układami Analoga serii ADXL3XX . Jest to najnowsza seria tych czujnikow, mozna kupić juz za około 6$.
    Np 2 osiowy ADXL311 +-2g :
    http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CADXL311%2C00.html
  • #17 3970338
    submariner
    Poziom 32  
    Posty: 2319
    Pomógł: 51
    Ocena: 268
    te inklinometry to taki ciezarek na sznurku i jak sie odchyli to wskazuje wartosc?
    Poziomowanie akcelerometrow zrobilem programowo ustawiasz tak jak ma byc a potem zapamietujesz wartosci napiec z akcelerometrow.
  • #18 3971081
    adamusx
    Poziom 27  
    Posty: 977
    Pomógł: 94
    Ocena: 28
    Cytat:
    te inklinometry to taki ciezarek na sznurku i jak sie odchyli to wskazuje wartosc?


    Głowna ida ich działania chyba o ta sie opiera. Oczywiscie na pewno nie ma w srodku ciezarka na sznureczku :Dokladnie to nie wiem jak sa zbudowane w srodku.. Np sa inklinometry pojemnosciowe gdzie zmienia sie pojemnosc w zaleznosci od polozenia tego wahadelka.
  • #19 4004360
    gufiak
    Poziom 21  
    Posty: 444
    Pomógł: 15
    Ocena: 2
    Niedawno wykonałem poziomnicę elektroniczną na akcelerometrze 3-osiowym LIS3L02AS4 z ST (ostatnio można dostać go na allegro). Ma on dwa zakresy: 2g i 6g. Wyjścia są analogowe więc zastosowałem przetwornik 16-bitowy A/C ADS1112. Pasmo sygnału z akcelerometru ograniczyłem do 10Hz, próbkuję 10SPS(30SPS / 3 osie) i dodatkowo uśredniam każde 5 pomiarów. W efekcie udało mi się uzyskać rozdzielczość rzędu 0.01 stopnia przy 15 bitach odczytywanych z A/C. Odczyt jest w miarę stabilny (szumy powodują zmianę o +/= 0.01 stopnia). Dane są aktualizowane z częstotliwością 5Hz. Kąt wyliczam z arcusa tangensa stosunku dwóch osi (można liczyć z odczytu z jednej osi, ale to ma wiele wad). Co do dokładności, trzeba przede wszystkim kompensować błędy temperaturowe, czyli wymagana jest kalibracja urządzenia przy różnych temperaturach, a poza tym, przynajmniej raz trzeba urządzenie ustawić na bardzo poziomej powierzchni i skalibrować je. Największy problem jest ze stworzeniem takiej powierzchni. Więc dokładność urządzenia zależy w głównej mierze od tego jak dokładnie uda się wypoziomować powierzchnię do kalibracji.
  • #20 4004463
    McRancor
    VIP Zasłużony dla elektroda  
    Posty: 5326
    Pomógł: 479
    Ocena: 123
    Można je (akcelerometry z ST) dostać też od producenta za darmo w programie sampli, te na allegro też pewnie są z tego źródła...
  • REKLAMA
  • #22 4008388
    gufiak
    Poziom 21  
    Posty: 444
    Pomógł: 15
    Ocena: 2
    Moim zdaniem są dosyć drogie jak na dwie osie i mocno szumią.
  • #23 4008488
    submariner
    Poziom 32  
    Posty: 2319
    Pomógł: 51
    Ocena: 268
    szumiec to moga jesli wykorzystujesz max zakres ale wtedy powiniens uzyc filtrow Kalmana jesli masz "zapas czulosci" to spisuja sie idealnie .
    :) Jak czulosc 0.01 st wypada przy kacie wiekszym od 45 st?
Odpowiedz | Nowy temat
Zgłoś naruszenie prawa

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy urządzenia do pomiaru odchylenia czujników od pionu w dwóch osiach z przesyłaniem danych przez GPRS. Proponowane rozwiązania obejmują wykorzystanie akcelerometrów, które mierzą odchylenie bezwzględne na podstawie siły grawitacji, oraz alternatywnie żyroskopów, które jednak dają tylko informacje o odchyleniu względnym i są droższe. Akcelerometry nie wymagają ciągłego monitorowania sygnału, a ich pomiary można przeliczać na kąty pochylenia, choć mogą być podatne na zakłócenia np. przez wiatr. Wskazano na konieczność kalibracji i kompensacji temperaturowej. Polecano układy Freescale, Analog Devices (seria ADXL3XX, np. ADXL203, ADXL103, ADXL311), MEMSIC oraz STMicroelectronics (LIS3L02AS4). Do pomiarów kąta sugerowano także inklinometry analogowe i optoelektryczne jako alternatywę dla akcelerometrów. W kwestii modułów GSM/GPRS rekomendowano tanie modemy obsługujące komendy AT, np. Motorolę. Omówiono parametry czujników, takie jak szerokość pasma, szumy, zakres pomiarowy oraz metody programowania i obliczania kąta (np. funkcje trygonometryczne, filtr Kalmana). Przykładowa implementacja poziomnicy elektronicznej z akcelerometrem 3-osiowym LIS3L02AS4 i przetwornikiem ADS1112 osiąga rozdzielczość około 0,01 stopnia przy częstotliwości odczytu 5 Hz.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA