amoBBS 阿莫电子论坛

 找回密码
 注册
搜索
bottom↓
查看: 3990|回复: 51

用加速度传感器如何计旋转圈数?大家帮忙看看。

[复制链接]
发表于 2013-6-8 22:31:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
想了很久一直不明白,希望高手指点指点。谢谢各位了。
这是国外的一块板子。是用来计轮胎旋转圈数的的板子。板子安装在车轮中心(车轴上)。

1片msp430+2片adxl326
分析了好长时间不知道加速度2个传感器是如何计算旋转圈数的。
下面是两个传感器的位置关系,z轴始终平行于旋转轴。

在匀速转动的时候可以轻松的分析出旋转转圈数。

但是当非匀速转动的时候会在重力加速的基础上叠加上旋转加速度a。任意时刻a的方向都始终垂直于半径。
任意时刻在两个传感器x与y轴上产生的加速度

我能分析的就这么多,大家帮忙分析一下。谢谢了!
资料上又不全的我会补上。再次感谢!

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
发表于 2013-6-8 22:41:04 | 显示全部楼层
LZ 你LZ位置的问题 回答不鸟 不过。。。你的好有其他问题,你的装轮子上?电池那么重 放到一边?等着甩飞吧
 楼主| 发表于 2013-6-8 22:43:17 | 显示全部楼层
wangguanfu 发表于 2013-6-8 22:41
LZ 你LZ位置的问题 回答不鸟 不过。。。你的好有其他问题,你的装轮子上?电池那么重 放到一边?等着甩飞吧 ...

不会的固定的很牢靠,还有一个外壳,装上外壳电池就被卡住了。
发表于 2013-6-8 23:14:40 | 显示全部楼层
用两个加速度传感器是不是类似差动放大电路的原理,通过计算就能把车轮转动产生的加速度去掉,只保留重力加速度。
发表于 2013-6-8 23:22:26 | 显示全部楼层
本帖最后由 lotsbiss 于 2013-6-9 11:14 编辑

突然发现图有误,待会重新画个
 楼主| 发表于 2013-6-8 23:28:00 | 显示全部楼层
皮爱了西 发表于 2013-6-8 23:14
用两个加速度传感器是不是类似差动放大电路的原理,通过计算就能把车轮转动产生的加速度去掉,只保留重力加 ...

旋转过程中重力加速度在XY轴上是变化的,但是旋转产生的加速的是始终不变的。
加入当时的旋转加速的是a,
a在左边传感器上和在右边传感器的x和y轴上产生的加速度如下



叠加上重力在左边传感器上和在右边传感器的x和y轴上产生的加速度

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
发表于 2013-6-8 23:28:34 | 显示全部楼层
二者加速度值相加除以二,抵消掉非轴向加速度。然后a=ωr公式就能算出角速度,再转换成转数。至于为什么摆出角度,我也不知道。
个人观点,坐等大神出现。
 楼主| 发表于 2013-6-8 23:30:36 | 显示全部楼层
lotsbiss 发表于 2013-6-8 23:22

大哥,小弟愚昧。来点说明。谢谢了
 楼主| 发表于 2013-6-8 23:36:14 | 显示全部楼层
turf456 发表于 2013-6-8 23:28
二者加速度值相加除以二,抵消掉非轴向加速度。然后a=ωr公式就能算出角速度,再转换成转数。至于为什么摆 ...

a在x轴的抵消不了啊
a在y轴的才是相反数

大家想一想
发表于 2013-6-8 23:40:24 | 显示全部楼层
b57203493 发表于 2013-6-8 23:36
a在x轴的抵消不了啊
a在y轴的才是相反数

看图,能抵消的
 楼主| 发表于 2013-6-8 23:44:09 | 显示全部楼层
lotsbiss 发表于 2013-6-8 23:40
看图,能抵消的

我先看看      
发表于 2013-6-9 00:13:57 | 显示全部楼层
如果只需要计数旋转圈数,很多情况下一个传感器就够了,但是那样的话,限制很多,轮胎运行状态需要相对平稳(加速度最好不要突变)
如果有两个传感器,基本所有运动状态都能解算出来(转速,离心加速度,切向加速度,当前位置)并且传感器的安装状态比较随意,当然选择一个好的安装位置会让计算更简单,运用高中物理的知识就可以推导出来
发表于 2013-6-9 00:27:55 | 显示全部楼层
状态方程有如下几个变量(未知量):
1,当前位置,即表现为转角
2,转速(与离心加速度等效)
3,切向加速度
4,重力加速度,这个在常识中算个已知量,但其实在非标准的重力场中,这个量也能解算出来,比如当Z轴(旋转轴)与地平面不平行的时候,这个倾角可以解算出来
状态方程有四个(略去传感器的Z轴)
1,传感器1的X,Y轴的方程
2,传感器2的X,Y轴的方程
根据数学里面关于自由度定理,只要上述四个方程没有相关性,那么方程是可以解算的,怎么保证没有相关性:首先同一个传感器的XY轴是没有相关性的,然后保证两个传感器的安装位置不重合
发表于 2013-6-9 08:25:42 | 显示全部楼层
我感觉是否是利用加速度变化的最大值来计算呢?不管是加速还是减速,没转过一圈,任何一个轴上都会产生一个最大值和最小值,可能在剧烈加速和减速的瞬间这个转速会不准确,但是一般场合这种剧烈加减速的情况比较少,因此应该利用极值检测的准确性还是可以接受的。
 楼主| 发表于 2013-6-9 08:32:37 来自手机 | 显示全部楼层
zouzhichao 发表于 2013-6-9 00:27
状态方程有如下几个变量(未知量):
1,当前位置,即表现为转角
2,转速(与离心加速度等效)

原来还有离心加速度。这个我真的没想到!这样子来就和你复杂了。
重力加速度
离心加速度
切加速度
车辆运动加速度
四个加速度呀!(ㄒoㄒ)
大侠您说的状态方程如何列,给点提示。
谢谢谢谢!O(∩_∩)O
可以忽略车辆运动加速度。
 楼主| 发表于 2013-6-9 08:35:38 来自手机 | 显示全部楼层
zouzhichao 发表于 2013-6-9 00:27
状态方程有如下几个变量(未知量):
1,当前位置,即表现为转角
2,转速(与离心加速度等效)

离心加速度应该没有吧?
 楼主| 发表于 2013-6-9 08:40:22 来自手机 | 显示全部楼层
tiancaigao7 发表于 2013-6-9 08:25
我感觉是否是利用加速度变化的最大值来计算呢?不管是加速还是减速,没转过一圈,任何一个轴上都会产生一个 ...

我也想过这种方法,很有可能的。准备投块板子采集些数据分析一下。
发表于 2013-6-9 09:57:35 | 显示全部楼层
本帖最后由 zouzhichao 于 2013-6-9 09:58 编辑
b57203493 发表于 2013-6-9 08:32
原来还有离心加速度。这个我真的没想到!这样子来就和你复杂了。
重力加速度
离心加速度


说错了,应该是向心加速度,另外看你后来的描述,貌似轮胎的轴不是静止的,而是运动的?是不是直接装在汽车上的?
我之前以为轮胎转轴是静止的,做测试用
发表于 2013-6-9 10:03:22 | 显示全部楼层
b57203493 发表于 2013-6-9 08:32
原来还有离心加速度。这个我真的没想到!这样子来就和你复杂了。
重力加速度
离心加速度

重力加速度
向心加速度(与之等效的量为轮胎转速)
切向加速度(与之等效的量为车辆前进加速度)
轮胎转角位置
只有四个互不相关的量,不是五个,向心加速度与轮胎转速相关,切向加速度与车辆前进加速度相关
发表于 2013-6-9 10:20:07 | 显示全部楼层
想抄板? 理论上应该是抵消向心加速度。 切线加速度对其不影响。 不过看他们的传感器布置听怪了 。 应该有点东西
 楼主| 发表于 2013-6-9 10:21:22 | 显示全部楼层
asha 发表于 2013-6-9 10:20
想抄板? 理论上应该是抵消向心加速度。 切线加速度对其不影响。 不过看他们的传感器布置听怪了 。 应该有 ...

被看穿了,呵呵
发表于 2013-6-9 10:26:51 | 显示全部楼层
两个传感器的轴向延伸线交点是不是这个板子的圆心?如果是圆心那说明,是用来抵消向心力的。 至于切线加速度 我认为是没有的,即使是有 也应该能抵消掉
 楼主| 发表于 2013-6-9 10:31:28 | 显示全部楼层
zouzhichao 发表于 2013-6-9 10:03
重力加速度
向心加速度(与之等效的量为轮胎转速)
切向加速度(与之等效的量为车辆前进加速度)

向心加速度被抵消了吧?

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
发表于 2013-6-9 10:49:02 | 显示全部楼层
搞不明白原理,但觉得很新颖。
 楼主| 发表于 2013-6-9 10:49:48 | 显示全部楼层
asha 发表于 2013-6-9 10:26
两个传感器的轴向延伸线交点是不是这个板子的圆心?如果是圆心那说明,是用来抵消向心力的。 至于切线加速 ...

这是两个传感器安装位置与圆心的关系。

另外向心加速度指向圆心所以可以抵消。


切向加速度应该不存在!

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
 楼主| 发表于 2013-6-9 10:50:57 | 显示全部楼层
xizi 发表于 2013-6-9 10:49
搞不明白原理,但觉得很新颖。

一起讨论共同提高。
发表于 2013-6-14 09:42:33 | 显示全部楼层
b57203493 发表于 2013-6-9 10:50
一起讨论共同提高。

你还不如发个悬赏的帖子,说不定很快就有答案啊。毕竟是你们抄板子挣钱别小气了。
 楼主| 发表于 2013-6-14 10:44:31 | 显示全部楼层
asha 发表于 2013-6-14 09:42
你还不如发个悬赏的帖子,说不定很快就有答案啊。毕竟是你们抄板子挣钱别小气了。 ...

热心网友已经帮我解决了问题!呵呵,谢谢提醒!
发表于 2013-6-27 17:55:21 | 显示全部楼层
b57203493 发表于 2013-6-14 10:44
热心网友已经帮我解决了问题!呵呵,谢谢提醒!

是什么情况 知道也说下啊
 楼主| 发表于 2013-6-27 19:55:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 b57203493 于 2013-6-27 20:02 编辑
sz_works 发表于 2013-6-27 17:55
是什么情况 知道也说下啊


有能力的人可以联系我,有酬金!
前几天画了块板子,明天回来,准备把数据传到电脑上,用labview实时的分析一下。
板子明天回来。

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
发表于 2013-6-27 21:40:08 | 显示全部楼层
好高深啊!
发表于 2013-6-27 23:34:47 | 显示全部楼层
马克、传感器摆放位置。
 楼主| 发表于 2013-7-8 05:48:10 来自手机 | 显示全部楼层
嘚瑟一下,我已经有眉目了!就看今天的测试效果了。
 楼主| 发表于 2013-7-10 17:22:55 | 显示全部楼层
经过几天断断续续的努力搞定啦!!!!庆祝一下
发表于 2013-7-15 17:34:04 | 显示全部楼层
说说原理呀
发表于 2013-7-15 17:46:01 | 显示全部楼层
重力加速度和向心加速度放在一起分析才对
发表于 2013-7-15 18:03:03 | 显示全部楼层
最后推导出 四个测量出的加速度与重力方向角度之间的关系
 楼主| 发表于 2013-7-15 22:16:56 | 显示全部楼层
greato1 发表于 2013-7-15 17:34
说说原理呀

会公开的,但现在不行,项目还没完呢。见谅!
发表于 2013-7-15 22:25:29 | 显示全部楼层
进展如何了?
发表于 2013-7-16 15:29:38 | 显示全部楼层
期待能公开
发表于 2013-7-16 15:30:35 | 显示全部楼层
楼主,你计算了几个加速度?
发表于 2013-7-21 09:59:32 | 显示全部楼层
我的思路是:既然传感器是随着车轮旋转的,那么,传感器的输出值一定是周期性的。

因此,只要记录传感器的输出值(不论什么输出),然后进行快速傅里叶变换,看频谱峰值,即可知道周期是多少。

对周期积分,即可得到车轮转了多少圈。
 楼主| 发表于 2013-7-21 13:53:34 | 显示全部楼层
hendry 发表于 2013-7-21 09:59
我的思路是:既然传感器是随着车轮旋转的,那么,传感器的输出值一定是周期性的。

因此,只要记录传感器的 ...

谢谢你哦。很新颖呀。等新班子回来试试。
发表于 2013-7-21 14:35:22 | 显示全部楼层
mark...   
发表于 2013-8-25 22:18:00 | 显示全部楼层
拜读了,楼上的多是高手啊。
发表于 2016-11-25 11:15:31 | 显示全部楼层
楼主,请问下用加速度传感器计旋转圈数最后的实验怎么样了,最终的原理如何?望指教,谢谢
 楼主| 发表于 2016-11-25 13:10:02 | 显示全部楼层
精度很高,效果很好
发表于 2016-11-25 13:42:28 | 显示全部楼层
b57203493 发表于 2016-11-25 13:10
精度很高,效果很好

100km精确度有多少
发表于 2016-11-25 13:44:15 | 显示全部楼层
b57203493 发表于 2016-11-25 13:10
精度很高,效果很好

原理能否说说,布板也是上面那个方法吗,两者这么放是为了什么,你的计圈的方法是什么,能否大致讲下原理?谢谢
发表于 2016-11-25 15:27:03 | 显示全部楼层
深深反省,需要恶补数学和物理了。
发表于 2016-11-25 16:07:43 | 显示全部楼层
b57203493 发表于 2016-11-25 13:10
精度很高,效果很好

楼主,能否加下QQ,有些原理性的问题请教下,1207215794,谢谢
发表于 2017-4-26 17:14:45 | 显示全部楼层
楼主在吗?加下qq,有问题请教
友情提示:标题不合格、重复发帖,将会被封锁ID。详情请参考:论坛通告:封锁ID、获得注册邀请码、恢复被封ID、投诉必读
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

手机版|Archiver|阿莫电子论坛(原ourAVR/ourDEV) ( 粤ICP备09047143号 )

GMT+8, 2017-10-22 19:54

阿莫电子论坛, 原"中国电子开发网"

© 2004-2016 www.amobbs.com, 原www.ourdev.cn, 原www.ouravr.com

快速回复 返回顶部 返回列表