Udregning af hastighed

Hej Jeg håber der nogen der kan hjælpe mig lidt. Jeg skal have udregnet en hastighed ud fra et accelerometer. I databladet for accelerometeret, står der følgende:

Duty Cycle per g^2, 4%/g. Jeg går ud fra dette betyder at min duty cycle fra accelerometeret, ændre sig 4% for hvert g, den påvirkes med.

Hvordan omregner man g til en hastighed ?? Jeg har fundet denne formel. V = a * t

V = hastighed i m/s

a = acceleration i m/S^2

t = tid i s

Det er jo nemt nok, men hvordan indsætter jeg min acceleration i denne formel ??

er det bare a(m/s^2) = a(g)/9,82 ??

Håber der nogle der kan hjælpe.

mvh Kasper

Hej Jeg håber der nogen der kan hjælpe mig lidt. Jeg skal have udregnet en hastighed ud fra et accelerometer. I databladet for accelerometeret, står der følgende:

Duty Cycle per g^2, 4%/g. Jeg går ud fra dette betyder at min duty cycle fra accelerometeret, ændre sig 4% for hvert g, den påvirkes med.

Hvordan omregner man g til en hastighed ?? Jeg har fundet denne formel. V = a * t

V = hastighed i m/s

a = acceleration i m/S^2

t = tid i s

Det er jo nemt nok, men hvordan indsætter jeg min acceleration i denne formel ??

er det bare a(m/s^2) = a(g)/9,82 ??

Håber der nogle der kan hjælpe.

mvh Kasper

  • 0
  • 0

Hej Kasper,

jeg ved ikke meget om accelerometere, så jeg kan ikke hjælpe dig med det første spørgsmål. Blot, hvor mange g kan den måle op til? Jeg vil umiddelbart gætte på 25, da 25*0.04=1.

Med henhold til at måle hastigheden, så er den formel du opstiller (v=a*t)kun gyldig for en konstant acceleration. Jeg går ud fra at din acceleration ikke er konstant, hvorfor vi må starte fra bunden. Hastigheden fås nemmest ved at integrerer accelerationen, og distancen fås ved at integrere hastigheden:

  1. formel: acceleration = a,

  2. formel: v = s a dt + v0, hvor 's' ikke er 's' men et integration tegn og v0 er begyndelses hastigheden,

  3. formel: strækning: d = s v dt + d0, hvor 's' ikke er 's' men et integration tegn og d0 er begyndelses strækningen.

Jeg går ud fra at det skal implementeres i en microprocessor. Dermed kan hastigheden opskrives som:

V=V_gammel + målt_acceleration * delta_tid, eller

V=V_gammel + 0.5 * (målt_acceleration_ny + målt_acceleration_gammel) * delta_tid

hvor delta_tid er tiden mellem to samples, og '_gammel' hentyder til den forrige værdi. Der skal altså bruges noget hukommelse til at implementere en integrator.

Jeg håber at svaret var lidt i den rigtige retning.

MVH Søren Bækhøj Kjær

  • 0
  • 0

Det er lidt uklart hvad der står i databladet om følsomheden. Det kan også skylde at det er svært at skrive formler på disse sider. For mig ser det ud som om at udgangssignalets duty cycle ( impulsbredde hedder det vel på dansk) ændrer sig med 2 potens af accelerationen.

Din for mel for hastighed gælder kun for konstant acceleration, og så var der vel ingen grund til at måle den, hvis den var det samme hele tiden.

Man kan ikke ud fra accelerationen udregne den absolutte hastighed, men kun indenfor et tidsrum finde tilvæksten i hastighed. Den finder di som integralet af accelerationen over det samme tidsrum. Husk at både hastighed og acceleration er vektorer og skal integreres som sådan. Hvis det du måler på bevæger sig i tre dimensioner skal du bruge to tre acelerometre vinelret på hinanden. Hvis det er bundet til en flade(som f.eks en bil på jorden) kan du nøjes med to.

Når du overhovedet spør, som du gør, er der noget, der tyder på, at du ikke er godt nok hjemme i fysik og matematik til at vide hvad vektorintegraler er, så jeg må anbefale dig at skaffe en bog om emnet. Når man ikke kender din baggrund er det svært at anbefale en bestemt, men du skal nok have fat i noget der svarer til første års pensum på DTU.

  • 0
  • 0

Det er Analog Devices ADXL210 du bruger - ikke sandt?

Se udsnit af vedlagte billede: Der står ikke "Duty Cylcle per g_i_anden", men "Duty cycle per g - fodnote 2".

Altså duty cycle er 50% ved 0g og ændres med 4%/g. (1g og -1g svarer til 54% henholdsvis 46% duty cycle)

For at finde hastigheden må du integrere accelerationen med hensyn til tiden.

Men jeg tvivler på at din måling bliver specielt nøjagtig - lidt afhængig af hvilken type bevægelse der er tale om. En hver unøjagtighed som sensoren har, vil blive summeret over tid og dermed vokse hele tiden, du må derfor sikkert have en system, som nulstiller med passende mellemrum.

  • 0
  • 0

Hej Søren. Du har hel ret, det skal implementeres i microprocessor, og den første formel du skriver, var også det jeg nåede frem til. JEg forstår dog ikke helt den anden formel, hvor du vil tage gennemsnittet af to målinger, vil det komme til at virke ?? Hvis man kun laver to målinger, så går det galt.

For at formlen´passer, skal accelerationen så ikke være i m/s. Jeg får den jo i g hvordan omregner man det ??

mvh Kasper

  • 0
  • 0

Peter du har ret, det er en ADXL210. Og "nå ja" det er da en fodnote. Så fungere tingende som jeg havde forventet.

Tak for dit kvikke blik.

  • 0
  • 0

Kasper, du er nok nød til at forstå hvad det vil sige at integrere acceleration til hastighed!

Det er ikke så let at forklare her med få ord, men Søren beregner ikke noget gennemsnitt - han ligger sidst målte hastighedsÆNDRING (a*dt) til den foregående beregnede hastighed.

Acceleration i [m/s^2] finder du ved, at gange accelerationen i g med ca 9,82[m/s^2/g].

Eks: Output er 60% duty cylcle = 2,5g =>

a = 2,5g * 9,82[m/s^2/g] = 24,55[m/s^2]

  • 0
  • 0

Hej Kasper,

hvis du søger på: 'accelerometer datablad' (uden anførselstegn) på google, så får du bl.a. dette link:

www.kom.auc.dk/~mhla00/projects/p4.ps

hvor en flok 4. sem. stud. ved Aalborg Universitet har lavet noget tilsvarende det du efterlyser.

Din kommentar vedr. beregning af hastigheden er beskrevet i medsendte word dokument.

mvh Søren Bækhæj Kjær

  • 0
  • 0