Ruderweg Messung mit Arduino

[jeroens]

Hallo Kalle.

ein "Blockhaken" aud Rudy carrell ist ein:


Ich weiss das nur die Winkel gewessen wird und die Weg eine Kalkulation ist.
Aber ich glaube das die Weg einfacher zu kontrolieren ist.
Die ADXL auf eine Klappe kleben, nul stellen und jedem mal 1 mm Balsa da unterlegen und schauen was passiert.
So kann mann einfach die Weg von 0 bis 15 mm controlieren.

 

[kalle123]

Aha "Blockhaken", wieder was gelernt.

Aber nehme wenigsten so ein Maß, da sind 0.5 mm drauf.

Jeroen, wenn du so messen willst, bitte ....

Aber ich glaube das die Weg einfacher zu kontrolieren ist.
Die ADXL auf eine Klappe kleben, nul stellen und jedem mal 1 mm Balsa da unterlegen und schauen was passiert.
So kann mann einfach die Weg von 0 bis 15 mm controlieren.

Mach das, nur ich sehe da einfach zu viele Fehlermöglichkeiten. Und "glauben" und "kontrollieren" passt nicht zusammen.

Wenn du so ein Problem wie von dir geschildert hast, musst du bereit sein ALLES (auch das, was du "glaubst" ) zu hinterfragen ....

Nichts für ungut - Gruß KH

 

[jeroens]

Messwerte bis 50 cm sind jetzt moglich

 

[kalle123]

Noch eine abschließende Messreihe gemacht mit meinem sketch (Nullstellung, alle 3 Achsen, ohne Glättung)
umgestellt Ausgabe Winkel von int -> float und Ausgabe des Winkelwertes in Terminal.

Die Aluwinkel 0° und 45° sind mit Heißkleber am Geodreieck fixiert.

Vorgehensweise:

- Wäscheklammer ADXL345 Sensor auf 0° Winkel

- 60 Messwerte aus dem Terminal -> Tabelle

- Umstecken auf 45° Winkel

Dieses hintereinander 3x.

Hier mal die Tabelle (hab einige Werte raus geschnitten, mit 60 Werten wird die zu lang ...)

Ich weiß, das ich den Wäscheklammer ADXL345 Sensor jedes mal etwas anders auf den Aluwinkel aufstecke,
aber für mich ist das Ergebnis in Ordnung.

Abweichung 0.5° und ein Großteil davon wird auf das wiederholte Aufstecken zurückzuführen sein ....

Dämpfung/Filterung kann nicht schaden, aber ich denke, der ADXL345 gibt nicht viel mehr her.

Hab mir mal den MMA8451 bestellt Schau'n mer mal

Gruß KH

PS. Seh gerade Jeroen, das Maß ist schon besser.

Dann miss mal weiter. Hier sagt man "Wer viel misst, misst Mist ..."

Für mich ist DAS Thema erledigt.

 

[Source]

Falls es jemand Interessiert: In meinem Blog ist der zweite Teil von Filter in Arduino online.
Jetzt gehts weiter mit der eigentlichen Winkelmessung.

Gruß Max

 

[kalle123]

Falls es jemand Interessiert:...

Welche Frage!

Aber wie Walter schon schrieb, ohne Achsenskalierung ist es für mich schwer, abzuschätzen, wie die Filter "greifen".

Und bis die MMA8451 aus Fernost hier sind, wird es noch dauern. Kann also momentan nicht selber mal probieren.

Was mich auch interessiert, kommt man mit dem MMA8451 auf 0.1°? Was ich so verstehe, und ich bin da absolute kein Fachmann, komm ich da mit dem ADXL bei 10 bit einfach nicht hin.

Gruß KH

 

[Source]

Welche Frage!

Aber wie Walter schon schrieb, ohne Achsenskalierung ist es für mich schwer, abzuschätzen, wie die Filter "greifen".

Und bis die MMA8451 aus Fernost hier sind, wird es noch dauern. Kann also momentan nicht selber mal probieren.

Was mich auch interessiert, kommt man mit dem MMA8451 auf 0.1°? Was ich so verstehe, und ich bin da absolute kein Fachmann, komm ich da mit dem ADXL bei 10 bit einfach nicht hin.

Gruß KH

Hm stimmt, die Achsen könnte ich besser beschriften. Müsste ich allerding in nem Grafikprogramm machen. Bis ich mich soweit in Processing reingefummelt hab, krieg ich graue Haare (bis jetzt sind es noch wenige ;-))
Also Y sind +- 13bit also -4091 bis 4091. Die X Achse ist 1280 px breit und schreibt pro pixel einen Wert. Da der serialport aber nicht in tatsächlichen 9600 baud schreibt, ist die zeit der X-Achse ca. 20 Sekunden. Genau hab ich das nicht gemessen. Könnte man aber bestimmt in Processing machen indem man am ende der Schleife die den X-Vorschub macht die zeitdifferenz berechnet...
Will aber jetzt lieber mit der eigentlichen Anwendung weitermachen.

Ob die 0.1° klappen kann ich noch nicht sagen, da die Anzeige bisher immer zu unruhig war. daher der Ausflug in die Filter-Geschichte. Aber bei einer Auflösung von 45 Schritten pro Grad im Gegensatz zu 2,8 Schritten pro Grad beim ADXL.. fällt mir jetzt erst auf...
Moment mal:
Die Range sind ja 2g, wir messen aber nur 1g. Also fällt von unseren 10bit beim ADXL ja nochmal eins weg?! 9bit -> 512/180° = 2.84 Schritte pro grad. Also sind sogar rein theoretisch nur 0,5° möglich beim ADXL

Also beim MMA8451 45 Schritte pro Grad. Sollte also machbar sein... Ich muss weg

Gruß Max

 

[WalterH]

Welche Frage!

Aber wie Walter schon schrieb, ohne Achsenskalierung ist es für mich schwer, abzuschätzen, wie die Filter "greifen".

Und bis die MMA8451 aus Fernost hier sind, wird es noch dauern. Kann also momentan nicht selber mal probieren.

Was mich auch interessiert, kommt man mit dem MMA8451 auf 0.1°? Was ich so verstehe, und ich bin da absolute kein Fachmann, komm ich da mit dem ADXL bei 10 bit einfach nicht hin.

Gruß KH

Ich komme auf 0,1° (maximal 30s lang) bis 0,2° (auf Dauer) stabile Anzeige bei ruhendem Sensor , flach ausgerichtet mit der X-Y Ebene parallel zur Horinzontalen oder einfacher gesagt bei Z=1g. Hochflexible Kabel die nicht am Sensor ziehen helfen dabei. :-)

Über die absolute Genauigkeit der Anzeige kann ich nur spekulieren, da hierfür wirklich ein gutes Messgerät zur Verfügung stehen müsste.
Alleine ein Würfel mit Flächen die genauer parallel sind als 0,1° muss schon von einer guten CNC Maschine erstellt werden.
Vielleicht kann ich übernächste Woche in einem Labor etwas messen und mehr sagen.
Mit einfachen Bastellösungen kommt man kaum über 1° Genauigkeit.

Zum Glück (für mich) bin ich nur an relativen Messungen (Gleichlauf von Steuerflächen) interessiert.
Also anklemmen , auf Null stellen und Ruder vom Sender aus in bestimmte Stellungen bewegen.

Erste Messungen an einem gefühlt spielfreien V-Leitwerk eines High-Tech Seglers zeigten eine Rückstellgenauigkeit von 0,2°
Also ist die Messung nicht schlechter als das.
Das reicht mir und ist aber auch in etwa notwendig.

 

[kalle123]

Ich komme auf 0,1° (maximal 30s lang) bis 0,2° (auf Dauer) stabile Anzeige bei ruhendem Sensor , flach ausgerichtet mit der X-Y Ebene parallel zur Horinzontalen oder einfacher gesagt bei Z=1g. Hochflexible Kabel die nicht am Sensor ziehen helfen dabei. :-)

Über die absolute Genauigkeit der Anzeige kann ich nur spekulieren, da hierfür wirklich ein gutes Messgerät zur Verfügung stehen müsste.
Alleine ein Würfel mit Flächen die genauer parallel sind als 0,1° muss schon von einer guten CNC Maschine erstellt werden.
Vielleicht kann ich übernächste Woche in einem Labor etwas messen und mehr sagen.
Mit einfachen Bastellösungen kommt man kaum über 1° Genauigkeit.

Zum Glück (für mich) bin ich nur an relativen Messungen (Gleichlauf von Steuerflächen) interessiert.
Also anklemmen , auf Null stellen und Ruder vom Sender aus in bestimmte Stellungen bewegen.

Erste Messungen an einem gefühlt spielfreien V-Leitwerk eines High-Tech Seglers zeigten eine Rückstellgenauigkeit von 0,2°
Also ist die Messung nicht schlechter als das.
Das reicht mir und ist aber auch in etwa notwendig.

Walter, über welchen Sensor (ADXL oder MMA) redest du denn jetzt?

Und ich gebe zu bedenken, der Sensor muss zur Messung aufgesetzt werden, oder soll der in die Steuerfläche fest eingebaut werden?

Und setzte den Sensor 3 mal auf, Wenn wir da im Bereich 1/10° operieren, kommt jedes mal was anderes raus. Wir reden doch hier über Modellflug und nicht über Messungen unter Laborbedienungen. Ich zumindest kann hier keine Laborbedienungen fahren.

Korrigiert mich, wenn ich DAS falsch sehen sollte ....

Grüße KH

 

[WalterH]

Walter, über welchen Sensor (ADXL oder MMA) redest du denn jetzt?

Bei mir bisher immer ADXL345.

....Und ich gebe zu bedenken, der Sensor muss zur Messung aufgesetzt werden, oder soll der in die Steuerfläche fest eingebaut werden?

Und setzte den Sensor 3 mal auf, Wenn wir da im Bereich 1/10° operieren, kommt jedes mal was anderes raus....

In der Tat.
Deshalb habe ich ja geschrieben:
" stabile Anzeige bei ruhendem Sensor ". Das kann jeder wiederholen und seine Schlüsse ziehen.
Was bei neuer Platzierung alles passiert darüber kann man nicht sinnvoll diskutieren. Jedenfalls nicht in Bezug auf Genauigkeit.
Da sind wir uns dann doch einig?

... Wir reden doch hier über Modellflug und nicht über Messungen unter Laborbedienungen. Ich zumindest kann hier keine Laborbedienungen fahren.

Korrigiert mich, wenn ich DAS falsch sehen sollte ....

Grüße KH

Keine Korrektur. Es war nur die Antwort auf die Frage von Max und anderen :

..Ob die 0.1° klappen kann ich noch nicht sagen, da die Anzeige bisher immer zu unruhig war. .

Das geht eben nicht nur einfach mal so.

 

[kalle123]

Also sind sogar rein theoretisch nur 0,5° möglich beim ADXL

@Walter, ich tendiere hier zu der Aussage von Max, nachdem, was ich hier bisher mit dem ADXL gesehen hab.

Ich weiß nicht, ob da "mehr" drin ist ...

Aber deine Aussage

Ich komme auf 0,1° (maximal 30s lang) bis 0,2° (auf Dauer) stabile Anzeige bei ruhendem Sensor , flach ausgerichtet mit der X-Y Ebene parallel zur Horinzontalen oder einfacher gesagt bei Z=1g. Hochflexible Kabel die nicht am Sensor ziehen helfen dabei. :-)

versteh ich dich da richtig, du siehst die Möglichkeit einer Genauigkeit von 1/10° bei ADXL? Oder versteh ich dich da falsch?

Die Messwerte in #344. Da ist der Messaufbau 3 m hinter mir auf einem separaten Tisch und ich schneide die Daten am PC mit. Da ist nichts mit 0,2° bzw. 0.1°

PS. Was hast du denn wegen "hochflexiblem Kabel" gemacht? Oder ist das geheim?

Hab heute morgen noch mal im Netz gesucht und den Beitrag hier gefunden.

http://www.instructables.com/id/Measurement-of-Acceleration-Using-ADXL345-and-Ardu/

Mal ohne spezielle ADXL library und sauber strukturiertem Registerzugriff über die wire library. Werde das mal probieren und schauen, was damit möglich ist ...

Gruß KH

 

[WalterH]

@Walter,....versteh ich dich da richtig, du siehst die Möglichkeit einer Genauigkeit von 1/10° bei ADXL? Oder versteh ich dich da falsch?...

Vielleicht bringe ich das nicht klar genug rüber.
Ich kann über die Genauigkeit keine Aussage machen.
Was ich gesagt habe war, dass ich eine stabile Anzeige von 0,1° bis 0,2° bekomme wenn der Sensor statisch ist.
Die Anzeige sagt nur aus, dass störende Faktoren wie Drift oder Rauschen, EMV Störeinflüsse oder Erdbeben kleiner als 0,3° sind.
Füll für Erdbebebn beliebig ein, was Dir noch möglicherweise als Störfaktor einfällt.

Über die Genauigkeit kann man nur eine Aussage machen (und mein Punkt ist, dass ich das nicht kann) wenn man ein Messystem hat was dies Auflösung erfüllt oder übertrifft.
So etwas könnte eine Serie von Metallzylindern sein mit mehreren Stufen in präzise hergestellten Winkeln.

Anzeigegenauigkeit und Messgenauigkeit wird oft durcheinandergebracht. Da ich davon ausgehe, dass Du das weisst vermute ich es hat Dich verwirrt, dass ich darauf rumhacke.

..PS. Was hast du denn wegen "hochflexiblem Kabel" gemacht? Oder ist das geheim? ...

Keine Geheimnisse.
Ich habe in meiner Krabbelkiste nach solchen Kabeln gesucht und einzelne Litzen von Silikonkabeln gefunden die aus vielen kleinen Drähten bestehen.
Leider was das dünnste noch ca. 0,5mm^2 . 4 Einzelne Kabel sind vermutlich beweglicher als ein 4xKabel. Ich suche aber selber noch nach einer Quelle.
Seit Nessel Elektronik nicht mehr die alte Firma ist weiss ich nicht woher ich sehr dünne flexible Kabel her bekomme.
Meine Idee ist ein ca 10cm Stück flexibles Kabel vom Sensor vor das längere Verbindungskabel zum Arduino zu löten.

Mit den Kabellängen insgesamt muss ich noch experimentieren.

 

[kalle123]

Was ich gesagt habe war, dass ich eine stabile Anzeige von 0,1° bis 0,2° bekomme wenn der Sensor statisch ist.

+/- oder absolute?

Ohne Filter/Dämpfung?

Da komm ich statisch nicht ganz ran.

Hast wohl etwas bessere Sensoren ....

Gruß KH

 

[Source]

Das sieht schonmal ganz gut aus.
Die Anzeige schwankt immer noch gelegenlich um +- 0.1°. Aber hier bin ich nun an der Grenze der "Klötzchenmethode" angekommen ;-)
Ob der gekaufte Winkelmesser so super genau ist, wag ich auch mal zu bewzweifeln. Aber mir reicht das erstmal an Genauigkeit.
Jetzt muss ich mir erstmal die passende Hardware einfallen lassen.

Gruß Max

 

[WalterH]

+/- oder absolute?

Ohne Filter/Dämpfung?...

Abweichungen + - unter 0,2°. Also +0,1 und danach -0,1 ergibt dann 0,2° :-)
Mit Mittelwert über 50 Werte wie oben bereits beschrieben.


MAX: Dein Link tuts nicht.

 

[kalle123]

Die Anzeige schwankt immer noch gelegenlich um +- 0.1°. Aber hier bin ich nun an der Grenze der "Klötzchenmethode" angekommen ;-)

Ja, die "Jugend forscht" Methode hat ihre Grenzen.

Mit so einem Winkelmesser https://www.aliexpress.com/item/0-320Precision-Angle-Measuring-Finder-Scales-Universal-Bevel-Protractor-Tool/32478150486.html?spm=a2g0s.8937460.0.0.p9SYDR

könnte ich genauer werden, nur, mir fehlt dann dazu so was hier

https://www.bachgmbh.de/Messwerkzeuge/Messplatten-und-Messtische/Kontrollplatte-aus-Granit/Messplatten/Guete-000-hoechste-Genauigkeit-fuer-das-Labor:::21_424_426_3825_4655.html

Wenn draußen am Haus ein Bus vorbei fährt, haut das ja jetzt schon in die Messung rein.

Jetzt muss ich mir erstmal die passende Hardware einfallen lassen.

Ja Max, da kommen dann die weiteren Problemchen ...

- wie auf die Ruderfläche anbringen und wieder abnehmen? Dabei reproduzierbares Ergebnis der Messung?

- Kabel Sensor -> Elektronik. Ich denke schon über 0,05 mm² nach.

Ach so, wertest du jetzt nur eine Achse aus, oder schon alle drei?

Und nutzt du die MMA library oder schreibst du direkt in die Register? Die Doku zum MMA ist da im Gegensatz zum ADXL m.E. etwas unübersichtlich.

Grüße KH

PS. @Walter. Der Link funktioniert!!

 

[Source]

Ach so, wertest du jetzt nur eine Achse aus, oder schon alle drei?

Und nutzt du die MMA library oder schreibst du direkt in die Register? Die Doku zum MMA ist da im Gegensatz zum ADXL m.E. etwas unübersichtlich.

Grüße KH

Ne, sind schon alle drei mit der bekannten Formel. Ich nutze diese Library die auf dieser Hier aufbaut.

Hier ist es auch einigermassen dokumentiert.

Gruß Max

 

[kalle123]

Ne, sind schon alle drei mit der bekannten Formel. Ich nutze diese Library die auf dieser Hier aufbaut.

Hier ist es auch einigermassen dokumentiert.

Gruß Max

OK!

Langsam scheint die Ruderwinkel Messerei Züge von religiösem Wahnsinn anzunehmen

Resolution 0.01 degree, accuracy 0.04 degree.

Da hilft nur noch ein fester Glaube ...

Nachprüfen lässt sich das wohl nicht "so eben" mal.

Quelle: https://www.rcgroups.com/forums/showpost.php?p=39280932&postcount=19

Gruß KH

 

[Arnie65]

Hehe, die dazugehoerige Fehlerrechnung wuerde ich mal gerne sehen

LG
Arnd

 

[kalle123]

Hehe, die dazugehoerige Fehlerrechnung wuerde ich mal gerne sehen

LG
Arnd

Ja Arnd, früher hat man gesagt, Papier ist geduldig.

Ich versuche hier mit meinen Mitteln zu schauen, wie gut die Messerei werden kann. Ich scheue mich auch nicht, offen zu legen, was ich da mache und was da raus kommt.

Bei den Versuchen, die Max mit dem MMA anstellt, hab ich auch keine Zweifel, das er seine Ergebnisse offen legt.

Alles andere und tolle Werte im 1/10° und noch besser .... Schau'n mer mal

ZDF = Zahlen, Daten, Fakten!!

Gruß KH