calibración del acelerómetro automotriz

Cuando utilicé por primera vez acelerómetros a mediados de los 70, los unía a una masa que podía caer una altura corta y segura sobre una espuma suave y gruesa que tendría una compresión razonablemente igual a la altura de la gota para ser suave. El cable debe estar firmemente sujeto para que no se doble ni vibre. Utilizamos cera de abejas para adjuntar. (como sello de cera de inodoro).

Desplazamiento nulo primero. Cuando caiga, esto resultaría en una caída de -1.00g y aproximadamente + x g saltando hacia atrás. Vuelva a verificar el nulo por histéresis.

El uso de un ámbito de almacenamiento lo hace fácil.

0, drop, -1.00, + x, catch 0.00
 Medir el error de ganancia, ajustar y verificar.

A partir de experiencias posteriores que prueban nuevos productos, aprendí que un resorte lineal producirá un impacto igual a la relación entre la altura de caída, h para detener la profundidad, d o \ $ g = h / d \ $ (pico)

  

Planeo usar un acelerómetro analógico, para proporcionar un mejor ancho de banda y un control de filtrado de paso bajo de las señales de voltaje de salida.

El acelerómetro analógico no significa un mejor ancho de banda. Especialmente si planeas digitalizarlo de todos modos. Y los filtros de paso bajo y el software de procesamiento de movimiento integrados en algunos acelerómetros digitales podrían ser más eficientes de lo que puede lograr con los circuitos analógicos + ADC a menos que realmente sepa lo que está haciendo.

Hace aproximadamente un año estaba trabajando en un proyecto de suspensión adaptativa de vehículos. Utilizamos dos MPU-6050 para capturar datos de giro y aceleración (cambiados a un chip similar con una interfaz SPI más rápida más adelante). El filtrado interno de paso bajo funcionó muy bien para nosotros.

Lo más importante aquí es el objetivo de su proyecto . Por ejemplo, medir vibraciones que podrían dañar la carga frágil es una cosa, medir la comodidad de los pasajeros (como en nuestro proyecto) es completamente diferente. El eje primario y el ancho de banda son completamente diferentes. Aquí hay un artículo que he encontrado al investigar el tema. Tiene buena información sobre el montaje del sensor y el espectro de señal esperado.

  

cómo tener en cuenta la orientación instalada del dispositivo.

Será mucho más fácil montar el sensor alineado con el sistema de coordenadas del vehículo que procesar las señales mixtas más tarde. Mire algunas fotos aquí para ver ejemplos.

Tenga en cuenta que antes de instalar el sensor en el vehículo, debe asegurarse de que esté alineado con los lados del gabinete. Por esta razón, es mejor utilizar el gabinete con lados rectos paralelos.

  

¿Qué metodología emplearía para "calibrar" la salida del acelerómetro para producir una medición precisa?

Hay dos tipos de calibración que puede hacer sin hardware de laboratorio adicional. El acelerómetro se puede calibrar a lo largo de los 3 ejes colocando cada uno de los 6 lados del recinto en una superficie horizontal y midiendo la gravedad a lo largo del eje vertical. El giroscopio (si usa uno) puede calibrarse para una compensación cero.

Aparte de esto, una vez más debes pensar en tu objetivo. Si desea vibraciones totales , lo anterior debería ser suficiente. Si desea medir vibraciones de la carretera , debe filtrar las frecuencias de resonancia de varias partes del vehículo, siendo los principales contribuyentes el tren de impulsión, la CA, el marco y la suspensión. Aislar estos fue el mayor desafío para nosotros, por cierto.

ACTUALIZACIÓN

Siguiendo su aclaración sobre los objetivos, me gustaría agregar una cosa. Incluso con un magnetómetro de 6 ejes +, obtener una actitud precisa del vehículo es prácticamente imposible sin fusión de sensores. Esta es una razón más para usar acelerómetros digitales de InvenSense. Su firmware es incómodo de instalar, pero el DMP incorporado ofrece una precisión mucho mejor que la que logré con el filtro Kalman de fabricación casera.

simplemente pensando en el cuadro aquí.

Supongamos que calibras la aceleración dentro de la caja que tienes para que sepas que conoce las direcciones con precisión.

No lo instalan en cualquier orientación.

Se enciende y tienen que entrar en una rutina de calibración. Utiliza algunos cálculos matemáticos para transformar y descifrar en base a lecturas de aceleración estacionarias en el sentido de la caída. Entonces sabes que lo opuesto está arriba. Ahora hacen una breve aceleración hacia adelante. Así que sabes que sabes qué camino es hacia atrás y opuesto a eso es hacia adelante.
No solo ortogonal de eso es izquierda y derecha.

Usted conoce su orientación y ahora la guarda y pueden usar el sensor como se pretende.