-         

Ergebnis 1 bis 9 von 9

Thema: Hhenmesser mit AD-Auswertung fr C

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    17.08.2004
    Beitrge
    1.065

    Hhenmesser mit AD-Auswertung fr C

    Anzeige

    Moin zusammen.

    Ich mchte ein kleines Miniprojekt machen, was spter in anderen Projekten eingebaut werden kann.
    Ziel ist es einen Drucksensor von Freescale (Typ MPX4115) so anzusteuern, dass der Ausgang mit einem 10bit oder 12bit AD-Wandler ausgewertet eine Auflsung hat, die auf 10cm Hhenunterschied genau sein kann. Dabei ist das natrlich nur eine theoretische Auflsung, da lokale Druckschwankungen, wie vorbeifahrende LKW das Ergebnis verflschen knnen, allerdings solls reichen, um einen Sensor frs Aufnehmen und Regeln der Hhe von z.B. Fluggerten in Hnden zu halten. Dazu ein paar Zeilen Quellcode, der die Hhe anhand des Luftdrucks berechnet.
    Geplant ist es den Drucksensor, der 15kPa bis 115kPa in eine Ausgangsspannung von 0,2-4,8V umwandelt, in seiner Bandbreite zu beschrnken und dafr die Auflsung zu erhhen. Geplant ist, das Ergebnis auf eine Referenzspannung von 3,3V zu beziehen.

    Sowas haben schon einige bereits gemacht, z.B. bei Mikrokopter.de, aber ich mchte es nochmal wiederholen, um eigene Erfahrungen zu sammeln.

    Es gibt brigens den Sensor sowohl bei Reichelt als auch anderen Distributoren, aber vor allem auch in einer kostengnstigen Variante, bei Freescale kann man direkt einige Typen als Sample bestellen, darunter auch den MPXAZ4115A, welcher im SMD Gehuse daherkommt und resistent gegen Chemikalien ist.

    Ich Suche noch ein oder zwei Kpfe, die auch interesse an so etwas haben und mitmachen wollen.
    ...

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionr Avatar von oberallgeier
    Registriert seit
    01.09.2007
    Ort
    Oberallgu
    Beitrge
    7.554

    Re: Hhenmesser mit AD-Auswertung fr C

    Zitat Zitat von the_Ghost666
    .. reichen, ... der Hhe von z.B. Fluggerten ... Sensor ... resistent gegen Chemikalien ist...
    ... das soll wohl eher etwas fr den Tiefflug sein ? Durch das Chemikalienlager von der BASF oder so?
    Ciao sagt der JoeamBerg

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Fleiiges Mitglied
    Registriert seit
    05.02.2006
    Alter
    53
    Beitrge
    114
    Auflsung und Genauigkeit sind verschiedene Sachen. Eine Auflsung von 10cm bekommst du schon hin, eine Genauigkeit (max. Fehler) von 10 cm ist mit dem Sensor problematisch.
    Habe das selber mal ausprobiert (Fehler von 1 m ist machbar).Du brauchst unbedingt einen 14-Bit A/D Wandler und eine superstabile Referenzspannung. Die Versorgungsspannung sollte mglichst auch nicht zu stark schwanken.Alles Fehlerquellen.
    Ich wrde aus obigen Grnden keinen analogen Sensor mehr nehmen, sondern einen, der das Signal selber digitalisiert und z.B. ber I2C ausgibt.
    Hhere Genauigkeit bei kleinerem Aufwand.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    17.08.2004
    Beitrge
    1.065
    @oberallgeier
    Nein, aber die Sensoren sind auch fr Anwendungen in Einspritzanlagen oder zur Fllstandsmessung geeignet, daher die Chemikalienresistenz. Es ist halt nur noch dieser Typ als Sample zu beziehen.

    @phaidros
    Hast du damals den Spannungsbereich nur teilweise betrachtet oder die volle Spanne? Ein Kollege arbeitet mit dem Ding als Barometer, und er hat einen 16bit ADC mit I2C Ausgang genutzt. Ich will nur den Bereich von 3,3-4,3V (entspricht 1500m bis -350m) verstrken und noch eine Bereichsumschaltung einsetzen, um die Auflsung zu steigern. Die oben genannte Quelle Mikrokopter kommt auf hnliche Werte und die schaffen mit einem PID Regler 10cm Positioniergenauigkeit.


    Als erstes soll das Teil brigens mit einem Beschleunigungssensor Hhe und Neigung in einem Modellflugzeug mitloggen.
    ...

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionr Avatar von oberallgeier
    Registriert seit
    01.09.2007
    Ort
    Oberallgu
    Beitrge
    7.554
    Zitat Zitat von the_Ghost666
    Sensoren ... fr Anwendungen in Einspritzanlagen oder zur Fllstandsmessung ...
    Ok, danke - es ist also eine Mglichkeit und nicht Dein Pflichtenheft.

    Aus meiner Erfahrung:
    Mein (digitaler) Barograf (Fluginstrument) lst auf 1m auf - aber natrlich nur relativ - die absolute Messung kann wegen der Meteorologie nie so genau sein. Das Signal muss wesentlich genauer sein: Ich bekomme eindeutig das differenzierte Signal - also Steigen oder Sinken - mit einer Genauigkeit von etwa 0,1 m/s angezeigt.

    Mein analoges elektronisches Variometer, eines der besten die ich kenne, zeigt offensichtlich deutlich geringer als 0,1 m/s an - ich weiss das, weil ich (wie alle Thermikflieger) den Toneinsatz des Akustikteils knapp aber sicher ber +- 0 Steigen habe.

    Der 0,1 m/s Abstand ist ohne Nachkalibrieren auch ber Monate da.

    Das analoge Vario hat eine vom Hersteller selbst aufwendig gebaute Druckmessdose. Der digitale Barograf hat vermutlich einen Standardsensor - da knntest Du vielleicht beim Hersteller - frag Wolf Willershausen - nach dem Typ fragen, vielleicht sagt er was. Aber beschreib ihm Deinen Einsatz.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    17.08.2004
    Beitrge
    1.065
    Also ich habe mir mal ausgerechnet, dass eine nderung von 10cm in Bodennhe einer Drucknderung von 0,013mbar oder hPa ergibt. In der Hhe darf der Wert auch gerne etwas ungenauer sein. Am Sensor wrde dass in einem Spannungunterschied von 0,057mV erkennbar sein.
    Bei 10bit Auflsung ist ein Digit ca 3,22mV breit.
    Wenn ich nun den Spannungswert des Sensors um 56 verstrke, erhalte ich die entsprechende Auflsung von ca. 10cm/digit. Kann man mir soweit folgen?
    Dabei ist dann mein Messbereich aber auf 1024*10cm beschrnkt, als nur gut 100m.
    Jetzt muss eine Bereichsumschaltung mittels Portpins her, am liebsten so wenige wie mglich. Wenn ich das so umsetzen will, mchte ich, dass meine Messung bei 3,3V beginnt, dh ich benutzte ne stabiliserte Referenz von 3,3V, muss danach aber durch schalten von TTL Pegeln die Spannung anheben.
    Wei jemand wo ich dafr beispiele finden knnte? Ich wrde einen Subtrahierer aufbauen, der die ntige Verstrkung bringt. Gibt es bessere Ideen?


    Ich habe mich ber meine Beispielschaltung bei Mikrokopter nochmal informiert, die benutzen eine Addiererschaltung und 2 PWM-Kanle des C zur Bereichs-Verschiebung. Mh interessante Sache, allerdings wei ich nicht, ob ich die PWMs entbehren kann.
    ...

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Fleiiges Mitglied
    Registriert seit
    05.02.2006
    Alter
    53
    Beitrge
    114
    Ich brauchte das Ding nur als Hhenmesser frs Bergsteigen. Daher hab' ich schon den vollen Bereich ausgenutzt. Die Anzeigeauflsung habe ich daher auch auf 1 m begrenzt. Ich will also nicht behaupten, dass es nicht geht.

    Wenn du auf analogem Sensor bestehst, nimm doch gleich einen A/D Wandler mit 24 Bit Auflsung, z.B. den LTC2400.
    Dann sparst du dr die Bereichsumschaltung. Bei der Verstrkung verstrkst du doch das Rauschen auch mit.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
    Registriert seit
    17.08.2006
    Ort
    Dietfurt
    Beitrge
    1.892
    Warum nimmst Du eigentlich keinen digitalen Absolutdrucksensor, wie den MS5534 von Intersema ?
    Das Ding hat den bentigten A/D Wandler eingebaut, bringt 1m Auflsung und ist per SPI mit dem Microcontroller auslesbar.
    Die Korrekturwerte sind auf dem Chip hinterlegt, das bedeutet, das kein Abgleich notwendig ist. Lediglich eine anpassung an den aktuell herrschenden Luftdruck ( wg. Hhenmessfunktion ) musst Du wohl machen.
    Das Teil ist bei ELV fr um die 20,- zu kriegen.

    Im RC Lineforum in Elektronikforum haben die auch mal einen Digitalsensor mit 10cm Auflsung genannt, der kostete aber schon um die 40,-.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
    Registriert seit
    17.08.2004
    Beitrge
    1.065
    Um bei 24bit noch saubere Ergebnisse zu bekommen, braucht man garantiert eine bombensichere Referenzspannung und ne Blechdose, damit nichts von aussen in die Leiterbahnen einstrahlt. Die Versorgungsspannung des Sensors wird auch nur mit einem Festspannungsregler aus einer Akkuspannung erzeugt, also ist das alles relativ. Die hohe Bitzahl wird hier nicht viel an der Auflsung machen, weil der Sensor selber rauscht, und der Umgebungsdruck schwankt, im Endeffekt bekommt man wenige Bits mehr und zahlt dafr mit hheren Bauteilkosten und lngeren Wandlungszeiten.
    Der MS5534 ist ne nette Sachen, aber der Punkt Nr.1 ist, dass ich den MPX-Sensor mittlerweile 4x zu Hause liegen habe, und nicht nochmal 20 investieren mchte. Ausserdem ist er weit verbreitet und anpassungsfhiger, als eine komplett integrierte Lsung. Mit dem MS5534 kann ich nur die Modi verwenden, die mir das Ding gibt, an der Auflsung zu drehen ist nicht mglich. Da es an einen Microcontroller soll, ist es sowohl vom Bauteilaufwand, der Platinenflche und von der Software einfacher, den internen ADC zu nutzen.
    Und fr mich ist die Nutzung eines OPs interessant Aufgrund des Lernwertes. Mir ist schon klar, dass ich fr n bestimmten Betrag auch eine Fertiglsung kaufen kann, vielleicht sogar mit Softwaretreiber, sodass ich nichts mehr machen muss.
    Mir reicht eine relative Hhe zur Startposition erstmal vllig aus.
    ...

Berechtigungen

  • Neue Themen erstellen: Nein
  • Themen beantworten: Nein
  • Anhnge hochladen: Nein
  • Beitrge bearbeiten: Nein
  •