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Thema: Probleme mit Datenblatt für Beschleunigungssensor

  1. #1
    Unregistriert
    Gast

    Probleme mit Datenblatt für Beschleunigungssensor

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    Hallo liebe Leute,


    ich habe Probleme damit die Spezifikationen im Datenblatt für einen MPU-6050 ( http://www.invensense.com/mems/gyro/mpu6050.html ) zu verstehen.

    Der Sensor hat einen maximalen Messbereich von 16g und eine Auflösung für 16 Bit. Also ist meine Auflösung (16g)/2^(16) richtig?

    Was genau sagt mir die Auflösung dann für eine Beschleunigungsmessung, beziehungsweise inwiefern unterscheidet sich die Auflösung von der Sensitivität/Empfindlichkeit, die 2048 LSB/g beträgt?



    Ich hoffe ihr könnt mir helfen

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    Der Sensor hat einen maximalen Messbereich von 16g und eine Auflösung für 16 Bit. Also ist meine Auflösung (16g)/2^(16) richtig?
    Nicht ganz. Der Sensor löst -/- 16g mit 16 Bit auf, also 16g mit 15 Bit, also "nur" 16g/(2^15).

    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    Was genau sagt mir die Auflösung dann für eine Beschleunigungsmessung, beziehungsweise inwiefern unterscheidet sich die Auflösung von der Sensitivität/Empfindlichkeit, die 2048 LSB/g beträgt?
    Diese beiden Werte sind genau reziprok zueinander. Mit der kleinen Korrektur, die ich beschrieb, stimmt das dann auch ganz genau zueinander.

    Das sind quasi zwei Seiten einundderselben Medaille, nicht etwa widersprüchliche Aussagen.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    ich habe Probleme damit die Spezifikationen im Datenblatt für einen MPU-6050 ( http://www.invensense.com/mems/gyro/mpu6050.html ) zu verstehen.

    Der Sensor hat einen maximalen Messbereich von 16g und eine Auflösung für 16 Bit. Also ist meine Auflösung (16g)/2^(16) richtig?
    Falsch.
    Das interne Register hat 16 Bit Auflösung.

    Laut Datenblatt, werden ADC nach dem Delta-Sigma Prinzip verwendet. Bei diesem Typ kann die Auflösung über die Frequenz und das Timing, theoretisch, frei gewählt werden. Praktisch wird die maximale Auflösung durch Rauschen, Leckströme, Frequenzkonstanz usw. begrenzt.
    http://de.wikipedia.org/wiki/Delta-Sigma-Modulation

    Auf den Chip befindet sich aber noch eine Art MicroController (DMP), die Werte die du auslesen kannst sind schon linearisiert, also aus den ADC-Werten umgerechnet.
    Von den 16-Bit ist eines aber das Vorzeichen, welches die Richtung angibt. Folglich bleiben für den absoluten Messwert nur noch 15-Bit übrig.

    Dies entspricht dann bei 2g-Fullscale den 2g/2^15

    http://www.invensense.com/mems/gyro/...00A-00v3.4.pdf
    Seite 13

    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    Was genau sagt mir die Auflösung dann für eine Beschleunigungsmessung, beziehungsweise inwiefern unterscheidet sich die Auflösung von der Sensitivität/Empfindlichkeit, die 2048 LSB/g beträgt?
    Die 2'048 LDB/g gelten bei der 16g Skalierung.

    http://invensense.com/mems/gyro/docu...00A-00v4.2.pdf
    Seite 29

    Sie Tabelle sagt nichts anderes als:
    bei 16g Einstellung entsprechen 2'048 Einheiten 1g
    bei 8g Einstellung entsprechen 8'192 Einheiten 1g
    bei 4g Einstellung entsprechen 4'096 Einheiten 1g
    bei 2g Einstellung entsprechen 16'384 Einheiten 1g

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  4. #4
    Unregistriert
    Gast
    Hallo,

    super! Vielen Dank für eure Antworten


    Eine dämliche Frage hätte ich noch...

    Zitat Zitat von Peter(TOO) Beitrag anzeigen

    [...]
    Die 2'048 LDB/g gelten bei der 16g Skalierung.

    http://invensense.com/mems/gyro/docu...00A-00v4.2.pdf
    Seite 29

    Sie Tabelle sagt nichts anderes als:
    bei 16g Einstellung entsprechen 2'048 Einheiten 1g
    bei 8g Einstellung entsprechen 8'192 Einheiten 1g
    bei 4g Einstellung entsprechen 4'096 Einheiten 1g
    bei 2g Einstellung entsprechen 16'384 Einheiten 1g

    MfG Peter(TOO)
    Das mit den oben genannten Einheiten ist mir noch nicht ganz klar. Entspricht das der Anzahl von Messwerten, die der Sensor dann erfasst bei einer Messung?

    Wenn ich also ein Objekt auf bis zu 16g beschleunige und der Sensor auf dem Objekt sitzt und die Beschleunigung messen würde, würde ich dann 16 * 2048 Messwerte bekommen? Nimmt der Sensor dann immer nach (16/2^(15))g einen Messwert auf?

    Entschuldigt die doofen Fragen, aber wie man vielleicht merkt, ich habe keinen Ahnung...

    Vielen Dank schon Mal.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    Zitat Zitat von Unregistriert Beitrag anzeigen
    Das mit den oben genannten Einheiten ist mir noch nicht ganz klar. Entspricht das der Anzahl von Messwerten, die der Sensor dann erfasst bei einer Messung?

    Wenn ich also ein Objekt auf bis zu 16g beschleunige und der Sensor auf dem Objekt sitzt und die Beschleunigung messen würde, würde ich dann 16 * 2048 Messwerte bekommen? Nimmt der Sensor dann immer nach (16/2^(15))g einen Messwert auf?
    Im 16g Bereich ist die Auflösung 1/2048 g
    Du musst also den Wert im ADC-Register durch 2'048 teilen um den Wert in g zu bekommen.

    Im 2g Bereich musst du entsprechend durch 16'384 Teilen.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  6. #6
    Unregistriert
    Gast
    Hallo,

    danke für deine Antwort. Leider komme ich damit immer noch nicht so richtig weiter...

    Ich benutze den Sensor nämlich nicht in Wirklichkeit, sondern ich will den Sensor bei Matlab simulieren. Ich muss also dafür wissen, wie das Sensorverhalten ist und wie und wann er Daten erfasst. Nur leider kriege ich das aus dem Datenblatt nicht ermittelt.

    Misst der Sensor einfach soundso viele Messwerte in einem bestimmten Zeitintervall oder ist die Messung an die Veränderung der Beschleunigung gekoppelt?

    Vielen Dank schon Mal

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Lies mal nach auf Seite 11 + 12 über den Sample Rate Divider und Suche im PDF zum Begriff 'Sample Rate'.
    Der Baustein misst im Sub-Millisekundenbereich und liefert zyklisch aktualiserte Momentanwerte - ob man sie ausliest oder nicht. Optional scheint es auch einen FIFO-Speicher für Messwerte zu geben. Das Vorliegen neuer Messwerte kann auch via INT-Pin aussen angezeigt werden.
    Wenn der Sensor ruht, werden eben im eingestelten Zeitraster (bis auf das Rauschen) konstante Werte geliefert, immer wieder aufs Neue.

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