Nullung eines Neigungssensors

Ich habe einen Neigungssensor, an dem ich einen 10-Grad-Winkel messen möchte. Der 10-Grad-Winkel befindet sich auf einer bearbeiteten Rampe. Die Rampe hat einen eingebauten "ebenen" 0-Grad-Abschnitt. Grundsätzlich möchte ich feststellen, ob die Spannung des Sensors in seiner Toleranz von +/- 3,5% liegt, wenn die Winkel gemessen werden. Um den Sensor jedoch auf Null zu stellen, möchte ich, dass er für das, worauf die Rampe sitzt, auf Null gestellt wird, sagen wir, wenn die Rampe nicht auf Null ist. Also versuche ich, ein Delta zu berechnen, das ich als Referenz verwenden könnte, damit die Rampe nicht mit dem wahren Nullpunkt verglichen werden muss, sondern relativ zu dem, worauf die Rampe sitzt (zum Beispiel ein Tisch).

Der Sensor arbeitet als Potentiometer. Der Sensor wird mit 4VAC erregt

Und der Sensor hat zwei Seiten, eine Seite sollte 2 VAC und die andere 2 VAC sein, wenn der Sensor auf 0 Grad ausgerichtet ist. Wenn der Sensor geneigt wird, erhöht sich eine Seite und die andere Seite verringert sich proportional zu 4 VAC.

Ich denke, ich würde den Sensor einfach auf Stufe 0 Grad messen

Messen Sie den Sensor bei 10 Grad

Angenommen, eine Seite zeigt 1,998 V und die andere 2,002 V an

Der erste Seitenfehler ist (2,00 - 1,998 = 0,002 V)

Der zweite Seitenfehler ist (2,00 - 2,002) = - 0,002 V

Würde ich einfach verfolgen, welche Seite ich messe, und dann einfach den Fehler der ersten Seite von dem abziehen, was ich messe?

Und da der zweite Seitenfehler negativ ist, füge ich diesen Fehler zur zweiten Seitenmessung dessen hinzu, was ich messe?

Aber ich bin mir nicht sicher, wie ich es machen soll, damit es relativ zu den 0 Grad auf der Rampe ist, und ignoriere, ob die gesamte Vorrichtung wirklich eben ist.

Dieser Sensor ändert sich ungefähr um 43 mV pro Grad. Wenn also die Leuchte auf einen geneigten Tisch gestellt wurde, ist der Messwert ausgeschaltet. Ich möchte ignorieren, dass die Leuchte geneigt ist, indem ich diese Differenz subtrahiere, um sie in den Sensormessungen auf Null zu setzen.

In Ihrem Beispiel ergeben Ihre beiden Seiten nicht 4,0 VAC. 1,998 V + 2,02 V = 4,018 V!
Planen Sie, ein Voltmeter zu verwenden, um den Winkel abzuleiten, oder etwas Ausgefeilteres wie eine MCU?

Antworten (2)

Ich habe den Eindruck, Sie interessieren sich nur für den relativen Winkel zweier ebener Flächen. Wenn eine Ihre Referenzfläche ist, notieren Sie die Spannung. Gehen Sie zu Ihrer unbekannten Oberfläche und messen Sie die Spannung. Subtrahieren Sie A von B und Sie haben eine Spannung, die den relativen Winkel darstellt.

Wenn diese Spannung für alle relativen Winkel gleich ist, egal welche Neigung anfangs vorhanden ist, dann ist die Arbeit erledigt, Sie müssen etwas Trigonometrie durchführen.

Wow, einfache nette Antwort. Der Sensor hat eine Hoch- und eine Niederspannungsseite, die von einem gemeinsamen Pin ähnlich einem Topf gemessen werden. Die Spannung, die ich subtrahiere, wird also zuerst auf die Referenzfläche gelegt, eine Seite des Sensors gemessen, die andere Seite des Sensors gemessen. Verfolgen Sie, welche Seite hoch und niedrig war. Bewegen Sie dann den Sensor auf die unbekannte Oberfläche, messen Sie beide Seiten des Sensors, finden Sie die hohe und niedrige Seite und subtrahieren Sie dann die entsprechende hohe oder niedrige Referenzspannung. Neugierig, welche Trigonometrie wäre notwendig? Ich bin neugierig, irgendwelche Online-Tutorials, die es erklären?
Wenn es immer 43 mV pro Grad sind, ist kein Trigger erforderlich, denke ich, aber überprüfen Sie dies erneut.
Nominaler Skalierungsfaktor, 43,5 mV/Grad/Volt Erregung (bei 22 °C) Die Erregungsspannung ist ziemlich stabil mit einer Abweichung von +/- 0,00005 VAC, und die Temperatur wird ziemlich konstant um 22 C herum sein Der Sensor hat einen Fehler von +/ - 3,5 % für 0 bis 8 Grad Alles über 8 Grad - die Toleranz verschlechtert sich auf 5 %. Soll ich dem Nennwert vertrauen?
Es könnte sich lohnen, eine Kalibrierung mit einem bekannten Winkel durchzuführen, um nur zu sehen, wie sie funktioniert - erstellen Sie möglicherweise Ihre eigene Nachschlagetabelle - eine einfache Tabellenkalkulationsformel in Excel würde Ihnen eine bessere Genauigkeit verschaffen, wenn Sie dies tun würden. Sie könnten auch in Betracht ziehen, ein wenig Elektronik zu haben, um Ihre Messung zu vereinfachen - ein Instrumentenverstärker gibt Ihnen eine Spannung zum Messen aus den Differenzspannungen, die Sie derzeit haben. Die Messungen hängen auch von der AC-Genauigkeit Ihres Messgeräts und der von Ihnen verwendeten Anregungsfrequenz ab.

Das ist wirklich ganz einfach zu erreichen. Was musst du machen:

1) Stellen Sie sicher, dass der Bediener den Sensor auf dem 0-Grad-Regal platziert.

2) Messen Sie den Winkelwert für den Sensor vom 0-Grad-Regal.

3) Bewahren Sie den Messwert an einem sicheren Ort auf. Die Speicheranforderungen hängen vom Systemnutzungsszenario ab. Wenn das System jedes Mal genullt werden kann, wenn es eingeschaltet wird, dann kann es anwendbar sein, den Messwert einfach in einer globalen Speichervariablen zu speichern. Wenn die Nullung nur ab und zu über verschiedene Systemstromzyklen hinweg durchgeführt wird, muss der Messwert in einem nichtflüchtigen Speicher wie Flash, FRAM oder seriellem EEPROM gespeichert werden.

4) Wann immer der Sensor auf einer geneigten Oberfläche platziert wird, wo eine Messung erforderlich ist, messen Sie den Winkelmesswert vom Sensor.

5) Gehen Sie zum Speicher und rufen Sie den vorherigen Nullwert ab. Subtrahieren Sie den Nullwert vom aktuellen Sensorwert.

6) Präsentieren Sie dem Benutzer/System die Differenzablesung als relative Winkelablesung für die geneigte Oberfläche.

Wenn Sie Null-Grad-Regal sagen, meinen Sie das eingebaute Null-Grad-Regal, von dem ich spreche. Kein wirklich perfekt nivelliertes Null-Grad-Regal? Rechts? Was Nr. 3 betrifft, muss dies jedes Mal erfolgen, da der Benutzer es von Tisch zu Tisch verschieben wird. Daher enthält jede Tabelle leicht unterschiedliche Levelfehler.
@ zacharoni16 - Ja, wenn ich "Null-Grad-Regal" erwähne, bezieht es sich auf die Oberfläche, die als nominell horizontaler Ort gilt, an dem der Sensor auf Null gestellt wird.
@zacharoni16 - Wenn Sie jemals den Unterschied im "Niveau" von Tisch zu Tisch im Geschäft quantifizieren müssten, müssten Sie eine "kalibrierte Referenzbank" einrichten, die als so "perfekt" angesehen wird, wie Sie es sich leisten können absoluter Füllstand, der durch eine andere Messtechnik bestimmt wird, sei es ein teures Instrument oder ein ziemlich großer, breiter Wassertank (mit Wasser darin).
Nullung eines Neigungssensors
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