Estoy usando lsm9ds1 acelerómetro. Recuperé los datos de la fila en mg para los ejes del acelerómetro Y, Y, Z cada 10 ms y calculé la magnitud sqrt(x^2 + y^2 + z^2) , pero esta magnitud a veces es inferior a 1 g.
¿Cómo puedo obtener la magnitud < 1g? ¿Es eso físicamente posible?
magnitud en mg
Un valor inferior a 1 g es ciertamente posible si el acelerómetro se acelera hacia abajo. Por ejemplo, si estuviera en caída libre, leería 0 g.
Si está buscando muestras individuales o promedios a corto plazo, eso es perfectamente razonable.
Los acelerómetros MEMS tienen 3 características importantes, un desplazamiento de polarización, una tasa de deriva y un nivel de ruido.
El desplazamiento de sesgo es como esperaría del nombre, la lectura promedio en el punto 0. La hoja de datos debe poder decirle el máximo que debe ser. Lo que es un poco extraño es que el valor puede ser diferente cada vez que encienda el sensor.
La tasa de deriva es qué tan rápido cambiará el sesgo con el tiempo.
Y el nivel de ruido es la cantidad de ruido aleatorio que se agrega a la medición actual, generalmente es lo suficientemente grande para que, por cualquier precisión significativa, esté considerando tener que promediar unos pocos miles de mediciones.
También hay una no linealidad en la salida, pero esto normalmente es bastante constante y se compensa en la fábrica. Nunca es perfecto, pero normalmente es relativamente pequeño en comparación con los otros errores.
Cada uno de estos parámetros es diferente para cada eje.
Entonces, sí, es bastante posible obtener un valor inferior a 1 g. Como es obtener un valor superior a 1 g. De hecho, a veces es impresionante cuando logras obtener algo utilizable de los resultados.
Supongo que por "norma" realmente te refieres a la magnitud. Esa sería la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados de cada componente.
En la superficie de la tierra, la aceleración medida solo debe ser de 1 g cuando no se está acelerando. También hay pequeñas diferencias en la gravedad de la tierra debido a la altitud, qué roca está debajo de ti, cómo se mueve el magma cerca de ti y la latitud. Sin embargo, estas diferencias son bastante pequeñas.
Cada acelerómetro también tiene algún error de compensación y ganancia. Eso es lo que estás viendo en el extremo derecho de tu gráfica. Parece que este está leyendo un par por ciento bajo. Tenga en cuenta que este error puede depender de la orientación. Realmente hay tres sensores separados en una unidad de 3 ejes, y cada uno puede tener su propia ganancia y error de compensación.
Por lo general, usted trata esto al calibrar cada unidad durante la producción y luego guardar los factores de calibración en la memoria no volátil. Mantienes el sensor fijo en cada una de las 6 orientaciones alineadas con el eje que están hacia abajo. A partir de ellos, puede determinar la ganancia y el desplazamiento que se aplicarán a cada eje individual.
Un acelerómetro típico mide fuerza específica , que es una fuerza no gravitatoria que actúa sobre un objeto. Un acelerómetro en caída libre en un vacío mediría 0 g, ya que no hay fuerzas externas que actúen sobre el acelerómetro, a pesar de que la aceleración gravitatoria sería de 9,8 m / s ^ 2.
Puede ayudar si comprende cómo exactamente un acelerómetro MEMS mide la aceleración. Esta publicación en Wikipedia debería ayudar .
Los acelerómetros modernos son a menudo pequeños sistemas micro electromecánicos (MEMS), y de hecho son los dispositivos MEMS más simples posibles, que consisten en de poco más que una viga en voladizo con una masa de prueba (también conocida como masa sísmica). Los resultados de la amortiguación del gas residual sellado en el dispositivo. Mientras el factor Q no sea demasiado bajo, la amortiguación no dar como resultado una menor sensibilidad.
Bajo la influencia de las aceleraciones externas, la masa de prueba se desvía. desde su posición neutral. Esta desviación se mide en un análogo o Manera digital. Más comúnmente, la capacitancia entre un conjunto de fijos Se miden las vigas y un conjunto de vigas unidas a la masa de prueba.
Cuando su acelerómetro está sentado sin ser molestado en una superficie (y está calibrado correctamente), la magnitud de la aceleración debe ser precisamente de 1 g. De lo contrario, generará una aceleración igual a la suma de las fuerzas externas que actúan sobre ella.
La gravedad no es uniforme en toda la tierra, sorprendentemente. Pero creo que esto puede ser un problema de calibración. La hoja de datos dice (p12)
"LA_TyOff | Aceleración lineal típica precisión de desplazamiento de nivel cero-g (2) | FS = ± 8g | ± 90 mg "
Ese (hasta) 90mg valor de compensación es consistente con su observación de valores de 10-20mg por debajo de 1g.
Intenta medirlo al pie de una gran montaña; puede obtener un resultado diferente .
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