Mam tu wiele rzeczy do powiedzenia, a niektóre z nich wymagają porozumienia z pingwinami, a niektóre z penjuinem.
cr3000
Próbkowanie cr3000 przy 16 bitach i 100 Hz będzie próbowało trochę wolniej, aby łatwo usunąć szum z danych, ale ze znacznie wyższą precyzją, niż będzie to możliwe. Wątpię, czy można uzyskać 13 lub 14 bitów precyzji bez całkiem dobrych algorytmów filtrowania. Akcelerometry nauczyły mnie, że wibracje to diabelskie, piaskowane fonony.
Kondensator wyjściowy
Musisz upewnić się, że robisz tak, jak mówi arkusz danych i podaje teoria sygnałów. Aby zacytować arkusz danych:
Wyjście ADXL103 / ADXL203 ma typową szerokość pasma 2,5 kHz. Użytkownik musi w tym momencie przefiltrować sygnał, aby ograniczyć błędy aliasingu. Szerokość pasma analogowego nie może przekraczać połowy częstotliwości próbkowania analogowo-cyfrowego, aby zminimalizować aliasing. Analogową szerokość pasma można dodatkowo zmniejszyć, aby zredukować szumy i poprawić rozdzielczość.
Oznacza to, że musisz wybrać kondensator, aby utrzymać częstotliwość poniżej 50 Hz. Jeśli umieścisz go powyżej tego, możesz uzyskać aliasing, a aliasing powoduje, że hałas wibracyjny jest diabłem, z którym podpisałeś umowę. Podają, jak obliczyć poziomy hałasu z urządzenia, a przy szerokości pasma 50 Hz szum od szczytu do szczytu wynoszący 0,006 * Grawitacja nawet nie zostanie zauważona, jeśli masz to na urządzeniu z wibracjami.
Interpretacja danych
To prawdopodobnie najbardziej Cię interesuje i jest stosunkowo łatwe do zrobienia. Musisz oznaczyć czas, kiedy urządzenie jest w pozycji neutralnej, to znaczy, gdy jest płasko i masz go względnie nieruchomo. Daj mu sekundę lub dwie w tym momencie, a następnie możesz wziąć medianę tych danych, aby określić napięcie nie-G. Następnie możesz użyć tego jako punktu do porównania urządzenia. Od tego momentu mogę bezpośrednio zacytować arkusz danych:
Gdy akcelerometr jest prostopadły do grawitacji, jego moc wyjściowa zmienia się prawie 17,5 mg na stopień pochylenia .
Możesz więc po prostu użyć tego przybliżenia, jeśli nie zamierzasz przechylać zbyt dużo, ale będziesz musiał użyć geometrii, jeśli planujesz przechylać zarówno w kierunku, jak i pod kątami, które nie są bardzo małe.
Jeśli zamierzasz być większy, mają nawet równania określone w następujący sposób:
PITCH = ASIN (AX / 1 g)
ROLL = ASIN (AY / 1 g)
O ile mogę tel. Twoje urządzenie daje zmianę 1V na 1G przyłożonego na nim przyspieszenia. Jeśli wykonałeś fazę kalibracji, powinieneś być w stanie wykonywać pomiary, odejmować przesunięcie i masz liczbę doświadczonych Gs.
Przestań czytać tutaj, chyba że napotkasz problemy lub chcesz uzyskać więcej informacji, aby poprawić podejście.
Dodałem sporo więcej mówiąc o innych podejściach i metodach poprawy twojego podejścia do szybko zmieniających się systemów lub systemów, w których zamierzasz zaprogramować urządzenie wykonujące próbki.
Częstotliwość próbkowania
Próbkowanie musi być znacznie szybsze niż prędkość, z jaką Twoje urządzenie zmienia kierunki, w których przyspiesza, ponieważ musisz mierzyć orientację 20-30 razy na sekundę. musisz być w stanie mierzyć wystarczająco szybko, aby odfiltrować hałas wibracji i przyspieszenie z powodu innych efektów, które okazały się dość duże podczas pracy z akcelerometrem.
3-osiowy akcelerometr
Po drugie, jeśli masz akcelerometr trzyosiowy, możesz dość łatwo rozpoznać, kiedy jedna oś traci część przyspieszenia z powodu grawitacji (tj. Gdy oś z ma spadek wielkości o 2 m / s ^ 2, wiesz, że zysk, który widziałeś na drugiej osi to grawitacja). Nadal będzie to nieprzyjemne, ale ogólnie będzie dodawane przyspieszenie, które daje prędkość potrzebną do zmiany orientacji, a następnie zmiana przyspieszenia z powodu zmiany orientacji, często pozwalając na rozpoznanie orientacji.
Problemy z 2 osiami
Będzie to, jak powiedział penjuin, prawie niemożliwe z 2-osiowym akcelerometrem i co najwyżej szkicowe, jeśli masz system, który może mieć 20-30 różnych orientacji na sekundę lub jeśli potrzebujesz dokładnej miary orientacji na cały czas. Jestem pewien, że uczeń mistrza mógłby napisać na ten temat całkiem niezłą pracę magisterską lub doktorat mógłby napisać rozprawę na temat ulepszania tego algorytmu.
Hałas wibracyjny
Aby dodać więcej, jeśli umieścisz urządzenie na czymś, co utrzyma je statycznie zablokowane na ruch urządzenia, ale tłumi wibracje, otrzymasz znacznie lepsze liczby i nie będziesz potrzebować tak dużo oprogramowania filtrującego. Między akcelerometrem a urządzeniem można umieścić prostą piankową wyściółkę, a jeśli jest cyfrowa, nie powinno to zwiększać szumu elektrycznego i pomagać w pochłanianiu niektórych drgań. Należy to zrobić tylko w przypadku problemów z hałasem wibracyjnym.
Cyfrowy akcelerometr
Sugerowałbym cyfrowy akcelerometr, do którego można podłączyć SPI. Dane mogą być wyrejestrowywane z bardzo bardzo dużą szybkością i możesz pracować na zapleczu, ponieważ twój SPI stale pracuje nad ładowaniem następnego zestawu wartości. Będziesz musiał mieć fajny mikrokontroler, jeśli chcesz to zrobić cyfrowo. Jeśli możesz podać mi dokładniejsze informacje na temat tego, co chcesz zrobić, mogę wyrazić lepszą opinię. Jeśli potrzebujesz ostrzeżenia opartego na wykrywaniu przechyłu, to powinno być bardzo łatwe do zrobienia ze wszystkimi analogami, ale jeśli chcesz zmierzyć pozycję i kąt sprzętu podczas pracy, przygotuj się do pracy.
Daj mi znać, jeśli mogę coś dodać, aby ta odpowiedź była bardziej zrozumiała lub dotyczyła tego, czego szukałeś.