¿El mejor sensor para medir el ángulo de rotación?

1. codificador rotatorio
2. Codificador óptico
3. Efectos de sala discretos en posiciones predefinidas (viables si solo necesita información zonal - BLDC)
4. Sensores de efecto de sala lineal, ya sea 2off en cuadratura & use atan2 (a través de cordic), o 3off a 120deg de desplazamiento y use park & clark.
5. resolver

Yo diría que para su requerimiento, dos codificadores ópticos se desplazan ligeramente entre sí para aumentar la resolución angular

La forma más sencilla de medir el ángulo de rotación y la velocidad angular es usar el motor paso a paso. O bien es un motor paso a paso unipolar o bipolar (el motor paso a paso bipolar es poco difícil de s / m unipolar).

El método más simple:

El motor paso a paso Unipolar tiene cinco cables (utilizado principalmente en la unidad de disquete de 5 ") uno para tierra y otros 4 cables se utilizan para enviar el pulso al motor para su rotación. Si gira su eje con la mano en sentido horario o anti en el sentido de las agujas del reloj, genera un pulso en sus cuatro cables (extremos de la bobina) con algo de voltaje y corriente respectivamente.

El motor paso a paso que mencioné tiene un ángulo de rotación de un solo paso de 7.5 grados. Eso significa que cuando gira su eje a 360 grados, el motor genera impulsos en cada uno de sus cables 12 veces.

De esta manera puedes calcular fácilmente el ángulo de rotación. Esta es la forma más fácil y también es probada por mi mismo.

Si no conoce los conceptos básicos o el funcionamiento del motor paso a paso.

Aquí hay un buen enlace para usted: enlace (wikipedia)

Efectivamente, su tablero está aislado de un punto de referencia estacionario mecánico de fácil acceso, lo que explica por qué alguien eligió usar un acelerómetro.

De su descripción: el ángulo varía en dos dimensiones en un plano vertical como parte de un seguidor solar.

Por lo tanto, si no le importa el aspecto mecánico, un "brazo pivotante ponderado" que siempre cuelga hacia abajo, con un sensor de rotación montado en el plano de rotación, le proporcionará un medio de medición fácil y relativamente económico.

El codificador rotatorio utilizado puede ser de casi cualquier tipo -

Tan simple y barato como un potenciómetro con un peso sujeto al brazo,
 O un disco codificado en gris
 O un imán fijado al brazo que gira en relación con un sensor GMR o AMR.
 O un sensor óptico
 O ...

Debido al número relativamente bajo de ciclos, un potenciómetro de buena calidad podría ser una buena opción. En un ciclo de retorno completo por día, 10 años ~ = 4000 ciclos: bajo para la mayoría de los estándares de potes.

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Utilice un codificador rotatorio absoluto . Si esto no es bueno para ti, explica por qué.

Yo diría que su mejor apuesta en términos de precisión de especificación sería quedarse con un acelerómetro.

Sin embargo, estaría mejor si usara un acelerómetro con una interfaz digital como I2C o SPI ( enlace ). También hay disponibles módulos seriales RS232 ( enlace ).

Estos dispositivos le proporcionarán valores digitales con los que podrá calcular el ángulo. En cuanto a la precisión, estos dispositivos normalmente vienen con rangos de sensibilidad seleccionables. Para el BOSCH BMA180 al que he vinculado anteriormente, los ajustes son los siguientes: ± 1g, 1.5g, 2g, 3g, 4g, 8g y 16g.

El cálculo del ángulo es bastante sencillo y se explica en detalle aquí: enlace

$$ R = \ sqrt {R_x ^ 2 + R_y ^ 2 + R_z ^ 2} $$

Con Rx, Ry y Rz, la G valora las salidas del dispositivo. Desde allí puedes calcular los ángulos Axr, Ayr y Azr:

$$ A_ {xr} = arccos (\ frac {R_x} {R}) $$ $$ A_ {año} = arccos (\ frac {R_y} {R}) $$ $$ A_ {zr} = arccos (\ frac {R_z} {R}) $$