¿Qué acelerómetro y chip de almacenamiento debo usar para medir la aceleración de la barra de futbolín?

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Quiero probar que mi compañero de trabajo gira y mueve lateralmente una barra de futbolín dos veces más rápido que yo.

Estaba pensando que necesitaría un acelerómetro biaxial (¿cuál?) conectado a la barra entre los hombres (para no obstaculizar el juego). Supongo que también tendría que haber un chip de memoria cerca (¿cuál?) Para almacenar 20 minutos de salida del acelerómetro. Y una batería. Y alguna forma de poner esos datos en una computadora, después de lo cual los analizaría.

Soy nuevo en la construcción de real , si me entiendes. ¿Algún consejo?

    
pregunta ash

3 respuestas

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Su requerimiento es un medio para medir la rotación longitudinal del eje y las tasas de aceleración. Decirnos cómo cree que se puede hacer mejor puede ocultar sus respuestas con mayor facilidad o mejor, a menos que los acelerómetros deban usarse por alguna razón desconocida.

(1). Cámara de video: una solución de alta tecnología ya ampliamente desarrollada que se puede adaptar con un complemento de baja tecnología esencialmente gratis es usar una cámara de video y agregar marcas a las varillas.

Para la velocidad y aceleración radial, puede agregar líneas longitudinales en una sección de la varilla que siempre es visible a medida que la varilla se mueve hacia los lados y lo suficientemente larga como para que la varilla se deslice hacia la izquierda o hacia la derecha, las marcas en una circunferencia elegida no muestren ninguna cambio. Es decir, solo la rotación del mango afecta una imagen de ese punto. Una cámara enfocada y enfocada correctamente podría producir una imagen que se pudiera ver visualmente en tiempo real o más lenta para la verificación y que permitiera controlar mejor las porciones de aceleración máxima o velocidad.

Del mismo modo, una serie de franjas circunferenciales permitirían analizar visualmente el movimiento lateral de la barra.

¿El video es lo suficientemente rápido ?: Un juego mental rápido de Foosball sugiere que puedes girar el eje 1/2 vuelta en 1/4 de segundo. Más rápido solo escalas. Ver abajo.
 1 / 2t en 1 / 4s = 2 rps.
 Muchas cámaras modernas ofrecen 30 fps, bastantes 60 fps, y un número tiene tasas de cuadros mucho más altas. Un video mucho menos que VGA será adecuado.
 A 30 fps, una velocidad de 2rps producirá 360 x 2/30 = 24 grados por cuadro o aproximadamente 7 cuadros para una rotación completa de 180 grados. Es improbable que las rotaciones de más de 1890 grados sean muy útiles. PERO es fácil codificar formalmente o examinar visualmente un registro cuadro por cuadro y estimar cuántos grados ha girado un eje en 1 o más tiempos de cuadro. Los "jugadores" ya proporcionan alguna información e incluso un marcador y codificadores de papel muy simples pegados al eje permitirían una determinación tan precisa como podría ser útil.

(2) Lectura óptica electrónica Tanto el sistema de marcado de banda anterior se adaptaría fácilmente a la lectura electrónica con un sensor óptico.

En su forma más simple, se podría implementar un sistema muy funcional con un poco de pegamento en etiquetas de papel y cinta adhesiva, además de un transistor fotográfico y un detector de fotodiodo o un par reflectante tx-rx listo para usar.

Por ejemplo, QRB1113 / 4 - una de las muchas unidades posibles.
Hoja de datos aquí

Un ejemplo extremadamente bueno que se acerca a este en algunos aspectos. En este caso, él está leyendo una escala en un gas. metro.

(2) Similar al anterior pero utiliza sistemas de codificación rotacional o lineal más formales. por ejemplo, el disco del codificador en el eje fuera del cuerpo de Foosball, por lo que se impulsa de manera giratoria y tiene una barra de desplazamiento axial que lo atraviesa O el detector cuelga de la varilla y los cables se acomodan en el movimiento de izquierda a derecha.

Los sensores de movimiento lineal están disponibles, ya sea utilizando la codificación óptica como se indica arriba o los transformadores LVDT o ....

El ejemplo de bricolaje en la imagen de abajo es desde aquí

respondido por el Russell McMahon
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Más que acelerómetros, necesita un (1 eje es suficiente) giroscopio . Está hecho específicamente para medir la aceleración angular, por lo que solo medirá la rotación de la barra.

El problema es que debe montarse dentro de la propia barra, o en línea con ella, para proporcionar la mejor medida y no variar el "equilibrio" del mango. Pero probablemente puedas vivir sin él, y simplemente pégalo firmemente en un punto aleatorio.

ACTUALIZACIÓN: no estoy seguro de que la solución de Russel de usar una cámara con marcas pueda funcionar, pero es posible que tenga una idea muy aproximada de poner una cámara en línea con la barra y observar la cámara lenta de la marioneta. Si bien puede ser demasiado rápido para ver claramente el movimiento, puedes intentar comparar el movimiento entre dos (o más) cuadros para decir quién es el más rápido.

ACTUALIZACIÓN ACTUALIZADA: También necesitará un giroscopio muy rápido para implementar esa solución, pero hay algunos con detección de caídas, lo que significa que la medición se basa en eventos y con un muestreo muy rápido.

    
respondido por el clabacchio
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Uno de tus principales problemas aquí es mecánico. Estás tratando de tomar medidas de algo que se desliza y gira muy repentinamente y rápidamente. Por lo tanto, necesitas dos sensores que puedan separar esos dos movimientos.

Además, no desea realmente montar ningún sistema electrónico de detección en las partes móviles por las siguientes razones:

  • Agregar masa a las partes en movimiento afectará las mediciones, disminuyendo su velocidad.
  • Para evitar que los cables se enreden, tendría que hacerlo inalámbrico o tener un microcontrolador a bordo para registrar los datos.
  • Es una pesadilla de confiabilidad el destrozar la electrónica hecha en casa.

La idea de Russell de usar rayas y un sensor óptico es muy buena. Esto le permite hacer un sensor que solo es sensible a la rotación del eje y no responde al deslizamiento. Pero también podrías usar esta idea para medir el deslizamiento. Es bueno poder usar el mismo tipo de sensor para ambas direcciones.

Entonces, imprime dos pegatinas cubiertas con rayas negras. Pegue uno en un riel, orientado para medir la rotación. Y pegue el otro en otro riel, montado a 90º para medir el deslizamiento.

Ahora, ¿cómo llevar los datos a una PC para examinarlos? Realmente depende de cuánto esté dispuesto a gastar en esto, pero sugiero un osciloscopio USB de 2 canales barato. Estos están disponibles por tan solo $ 30 en eBay.

Solotieneunafrecuenciademuestreode8kHzoalgoterrible,peroestodeberíasersuficiente.Hazquealguientomeunamuestramientrasjuegasymideeltiempoentrepulsos.

UnaformaaúnmásbaratadeleerlosdatospodríaserenviarlosalaPCcomodatosdeaudio.DeberíaserposibleconectarlosdoscanalescomoLyRensuentradadeaudio.Ahorapuedegrabarel'audio'paraunjuegolargoyexaminarloagustoenunodelosmuchoseditoresdeaudiogratuitos.LasseñalesdebenestarcambiandolosuficientementerápidoparaquepuedanpasaratravésdecualquieracoplamientocapacitivoenelcircuitodeentradaenlaPC.

    
respondido por el Rocketmagnet

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