Wie erkennt man die Winkelposition eines auf einem rotierenden Rad montierten Geräts?

Sie haben es bereits mit "Beschleunigungsmesser" gekennzeichnet, und das könnte der richtige Weg sein. Wenn sich das Rad nicht dreht, sieht der Sensor +1g in einer bestimmten Position und -1g in der entgegengesetzten Position. Durch Drehen wird der Messwert zwischen diesen beiden schwanken, obwohl beachtet werden muss, dass die Zentrifugalkraft eine feste Beschleunigung hinzufügt, insbesondere wenn Sie so schnell drehen, wie Sie es planen. Die Gesamtbeschleunigung sollte noch einmal pro Umdrehung eine Sinuswelle aufweisen, die sich auf konstantem Niveau (konstant bei konstanter Drehzahl) überlagert.

Es gibt eine Reihe von Optionen. Einige beinhalten:

• Kapazitiver Sensor - erkennt das Kommen und Gehen des Bodens und ermöglicht die Erkennung eines Maximums.

• Da sich der Boden in einem festen Winkel zur Radträgerstruktur befindet, können Sie feststellen, wann ein Punkt an einer Schwinge oder Gabel vorbeigeht oder was auch immer, um festzustellen, wann sich ein anderer Punkt in Bodennähe befindet.
  Sensor kann dann induktiv, magnetisch etc. sein.

• Optischer Sensor kann Bodennähe erkennen - entweder passiv mit Tageslicht oder durch Detektion zB eines Infrarotstrahls.

• Einfaches RADAR kann das gut genug - das kann so einfach sein wie ein paar Transistoren.

• Akustische (meist Ultraschall) Positionserkennung kann dies leisten.

• Der Magnetdetektor bestimmt die Radposition mithilfe des Erdmagnetfelds ODER des Felds eines angebrachten Magneten.

• Hallsensor, Fluxgate und ähnliches messen die Feldstärke.
  GMR. AMR und ähnliche messen den Feldwinkel.

• Zwei (oder 3) orthogonale Spulen können die Position im Raum relativ zu einem Feld erfassen.

• Gyroskop (Mems)

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Sagen Sie uns was Sie WIRKLICH machen wollen und wir sagen Ihnen wie es geht :-).

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Beschleunigungsmesser:

Steven hat Beschleunigungsmesser erwähnt. Daran hatte ich auch gedacht, aber weggelassen. Diese sind relativ billig und leicht verfügbar. Aber wenn dies an einem Fahrzeug ist (und dieses Rad dreht sich mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit für ein Fahrzeug, wenn es eine normale Radgröße ist), dann erschweren Beschleunigungen aufgrund des Drehens und der Beschleunigung in verschiedenen Ebenen die Arbeit. Sie erhalten immer noch eine zyklische Schwankung der Schwerkraft von +/- 1 g, aber sie wird zu zentripetalen Beschleunigungs- und Dreh-, Aufhängungs- und Aufprallkrafteffekten hinzugefügt. Es KANN die beste Lösung sein, aber eine andere, die nicht so stark von der Fahrzeugdynamik beeinflusst wird, ist wahrscheinlich besser.

RADAR

Ein Doppler-RADAR kann implementiert werden, indem ein selbstschwingender Transistor oder ein Gegentaktpaar bei VHY oder UHF verwendet wird, um das Rücksignal mit dem ausgehenden Signal zu mischen und die Differenzfrequenz zurückzusenden, die das Doppler-Signal ist. Der Oszillator muss kurzzeitig stabil genug sein, damit die Doppler-Frequenzdifferenz erkennbar ist, kann aber langfristig weniger stabil sein.

Hier ist ein Curcuit von jemandem, der dies bis an die Grenze treibt. Das ist aus dem US-Patent 4672379 - keine Garantie auf Praktikabilität wie abgebildet. Ich erinnere mich an ein Hobbymagazin in den letzten 20 Jahren oder so, das ein selbstoszillierendes Psuhpull-Paar mit vielleicht einem Diodendetektor gemacht hat. Und das Silicon Chip Magazin (13. November 2006) veröffentlichte ein RADAR-Speed-Gun-Projekt.

Hier ist eine RADAR-betriebene Lampenschaltung!
VT1 oszilliert und empfängt. C koppelt das niederfrequente Doppler-Differenzsignal an Verstärker A1, gepuffert durch A2, magisch durch A3 und gleichgerichtet durch A2 A3, dann wird es gleichgerichtet durch

Hier ist eine hervorragende Montageanleitung für das persönliche Geschwindigkeitsradar Ramsey SG7 , die KEINEN Schaltplan enthält, aber genügend visuelle Details der HF-Platine bietet, damit die sehr einfache Schaltung des HF-Transceivers und -Mischers leicht nachvollzogen werden kann. nämlich -

Es wäre schön, nicht "1000 Fragen erraten" spielen zu müssen und sich nur die eigentliche Spezifikation erklären zu lassen, anstatt sich langsam an sie heranzuschleichen, wie wir es jetzt tun. Wenn es sich um eine Anordnung vom Typ "Nabenkilometerzähler" handelt, deren Hauptziel darin besteht, die Raddrehzahl zu messen, besteht eine einfache und effektive Möglichkeit darin, ein internes "Bob-Gewicht" zu haben, das intern herunterhängt und sich nicht dreht, wenn sich das Rad dreht. Die Elektronik erkennt dann, dass es an einem Punkt auf der Leiterplatte vorbeigeht usw. Dies erfordert ein mechanisches Lager, aber dies ist sehr einfach zu bewerkstelligen, einfach zu entwerfen und kann in der Tat sehr langlebig sein. Die Hub-Odometer-Industrie produziert diese millionenfach. Dies ist DIE einfachste Anordnung mit hohem Ausgangspegel, wenn Sie die Lageranforderungen tolerieren können.

Menschen haben seit Jahrzehnten Hubodometer mit elektronischer Rotationsmessung hergestellt. Viele der von mir und anderen erwähnten Methoden könnten zum Laufen gebracht werden. Aus dem Rauschen kann eine zyklische Wellenform extrahiert werden, die sich innerhalb bestimmter Ratengrenzen ändert. Beispielsweise kann ein Beschleunigungsmesser so angeordnet werden, dass er orthogonal (bei 90 Grad) zur "Zentrifugal" -Beschleunigung ist und zyklische Schwerkraftschwankungen erkennt. Radar sollte einfach genug sein [tm] Beachten Sie, dass es möglicherweise Radkästen usw. sehen möchte, je nachdem, wohin es zeigt.

Sie können möglicherweise einen Differenzkapazitätssensor - oder eine Induktivität - verwenden. Mit zwei Erfassungs-"Enden" bei 180 Grad sieht einer die Straße, während der andere den Himmel sieht, sodass das Signal zwischen zwei Zuständen variiert, wobei AB bei einem Monet und BA 180 Grad später ist. Sogar Signale mit sehr niedrigem Pegel können durch Autokorrelation oder andere Mittel extrahiert werden.

Können Sie dies bei einem etwas weit links liegenden Feldansatz auf der Innenseite des Reifens montieren? Vielleicht kann ein piezoelektrischer Effekt eines Reifens unter Durchbiegung verwendet werden, wenn er den Boden berührt. :)