sugerencia de vibración / aceleración / viruta del camión en el automóvil?

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un proyecto mío requiere detectar la cantidad de vibración / aceleración actual en unidades de (G), el automóvil llevará instrumentos importantes y se notificará al conductor si la vibración está por encima de cierto límite.

Recibí una muestra de Analog Device ADXL345 de mi amigo, funciona pero la lectura no es muy precisa (cuando está estacionaria, obtuve un -0.98G en Z, y cuando me volteé, obtuve una lectura positiva de 0.9G, mientras que debería estar alrededor de 1.0G)

Después de un poco de investigación, obtuve tantas fichas y no sé cuál recoger. ¿Hay alguna otra ficha mejor a tu alrededor?

Requisitos:

3 axes 
Range >= +- 8g
Accuracy >= 10bit
Error <= 0.1g
Price: < US$ 50/chip

Gracias

    
pregunta c2h2

3 respuestas

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No puede seleccionar un sensor con gran confianza hasta que comprenda mejor las hojas de datos. Necesitas estar cómodo con las principales características involucradas.

El sensor mecánico es la fuente principal de errores: debe leer la hoja de datos de dichos dispositivos con MUCHA CUIDADO. Más por partes como esta que muchas otras, ya que gran parte de la dispersión y el desplazamiento en los datos se debe al sensor mecánico subyacente en lugar de a la electrónica en sí.

¿Requisito real? Tenga en cuenta que su requisito probablemente podría cumplirse con un dispositivo de especificaciones bastante modesto. No sé cuál es tu límite máximo de g, pero di que fue de 0.1 g. E imagine que no quiso equivocarse más del 10% cuando decidió que se había alcanzado el límite (0.09g a 0.11g). Esa es una resolución de 1: 100 del punto de datos real, por lo que un dispositivo con una precisión real de 8 bits = 1: 256 probablemente te sirva bien.

Es como si el ADXL345 tenga una muestra de hará lo que quieras, pero hay algunas cosas que suceden allí de las que debes estar consciente.

Fuentes de error documentadas:

Los resultados que informa parecen contener tanto errores de escala como un desplazamiento. Su rango reportado de -0.98g a + 0.9g = 1.88g sugiere un valor promedio de 0.94g o 6% por debajo del nivel de g (probable :-)) donde se encuentre.

El valor central -0.04g o 40 mg (mili g).

Error de compensación: Un vistazo a la hoja de datos muestra que la extensión de la compensación es de aproximadamente +/- 50 mg para los ejes X e Y, en exceso de +/- 100 mg en el peor de los casos para la Z eje y que el centro del eje Z está desplazado alrededor de + 20 mg a Vcc = 2.5V y -10 mg a Vcc = 3.3V. ¡Guauu! ¡Claramente, se requiere algo de calibración para un IC dado y un Vcc estable parece una muy buena idea!

Errordeganancia:Lagananciasimilar(peronotangrave)varíatantoconelejecomoentrelasmuestras:

La ganancia nominal es de 256 LSB por g. Este gráfico muestra (aparentemente) que los compartimientos de sensibilidad más comunes son 254 y 256 LSB / g, pero que se pueden esperar muestras de 250 (-2.3%) a 260 (+ 1.6%) lsb / g. Su valor bajo del 6% parece estar fuera de esta especificación

PERO también hay varias otras cosas a considerar. En lugar de ver esto en esta etapa, eche un vistazo a la hoja de datos, regrese y haga preguntas.

¿Qué tan bueno puede ser ?: Para obtener más información, el ADXL213AE de 2 ejes (es el acelerómetro de dispositivos analógicos más caro) según lo evaluado por Digikey 1000+ precios. ($ 20.66 / 1. $ 14.33 / 1000). Mirar sus especificaciones debería dar una idea de lo que se puede lograr. La distribución de parámetros es similar a la ADXL34 (aproximadamente $ 8/1).

La lista más querida de Digikey, el 2 ejes +/- 4G $ 89

Frank mencionó la L1S3H, hoja de datos aquí. . Esto no proporciona los gráficos de distribución detallados que hacen las partes ADXL, pero muestra un desplazamiento típico de cero de +/- 40 mg, que es del mismo orden que lo que se ve en otras partes.

    
respondido por el Russell McMahon
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Mi experiencia con los acelerómetros MEMs dice que deberían estar calibrados. Como parte de la configuración, realice la prueba de giro estacionario para medir la salida con -1, 0 y +1 g en cada eje. Almacene estos valores de calibración en la EEPROM del procesador y corrija en consecuencia. Ya que te preocupas más por los valores de gran magnitud, probablemente puedas salir con una calibración de dos puntos en los puntos -1 y +1 g y dejar que 0g salga por donde sale.

También mantenlo en perspectiva. Esta es la aceleración de un camión. ¿Realmente importa .1g? Obtendrá más que esa variación con el mismo conductor que intenta duplicar el mismo recorrido en la misma carretera.

    
respondido por el Olin Lathrop
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El ADXL345 parece una pieza adecuada. No lo descartes porque obtienes una lectura extraña. Se colocó perfectamente en posición horizontal, como en no tenerlo en tus manos. Pasar de -0.98G (que parece correcto) a + 0.9G al voltear los sonidos es muy parecido a un error de lectura, no a una desviación del dispositivo.
Dicho esto, si desea medir la vibración no le importa la lectura estática, desea un rendimiento dinámico. Como ya tiene una muestra del ADXL345, le haría algunas pruebas adicionales. Podría construir una tabla de vibración en miniatura con un motor de vibración de un teléfono antiguo. Realice las mediciones con el sensor en todas las posiciones posibles. Si lo coloca boca abajo, tendrá una imagen de espejo de la posición vertical para la lectura de Z.
Es posible que desee hacer un DSP en él, como el filtrado de paso alto, por ejemplo, con un roll-off de 0.1Hz.

Si no estás interesado en una dirección de vibración específica, tu amplitud de vibración total será

  

\ $ V_T = \ sqrt {X ^ 2 + Y ^ 2 + Z ^ 2} \ $

    
respondido por el stevenvh

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