Beschleunigungssensor als Odometer?

Die Mathematik ist dafür zu ungenau. Wenn Du im Schnitt 5m/min gehst, hast Du einen Meßvorgang von 30h Dauer. Jetzt machst Du ein Zweifachintegral über 30h von einem minimalen Meßfehler (und sei es nur Quantisierungsrauschen) am Anfang der Strecke.

Was soll da sinnvolles rauskommen? Da mußt Du schon eine Rakete abfeuern, damit sich die Folgefehler in Grenzen halten. Mit einer Schnecke zu kriechen wird nicht funktionieren.

Nicht, wenn Du keinen Geschwindigkeitssensor hast. Der kann ja fast beliebig schlecht sein.

Am 11.03.2010 07:20, schrieb Mark:

Das ist grundsätzlich möglich.

Was nun? 5m/s oder 5m/min? Ich nehme an, daß 5m/s richtig ist, dann ist die Beschleunigung 5(m/s)/0.5s = 10m/s², also rund 1G.

Gängige Sensoren haben bei einem Meßbereich von +/-2G eine Auflösung von

Was hat die zahl der Achsen mit Steigungen zu tun? Die erzeugen sowieso einen Meßfehler.

Mach' mal das Gedankenexperiment: Du sitzt mit geschlossenen Augen in einem Auto, das an einer starken Steigung steht. Ohne weitere Daten (Geräusche, Vibrationen etc.) kannst Du nicht entscheiden, ob Du beschleunigst oder an der Steigung stehst.

Das könnte spannend werden, weil ein real existierendes Inclinometer eigentlich ein Accelerometer ist (und umgekehrt). Beide messen die Kraft, die eine Masse ausübt.

Falk

Mit dem Beschleunigungssensor wollte ich die Beschleunigung messen. Dann V als konstant annehmen, solange keine erneute Beschleunigung erfolgt. hat natuerlich zur Bedingung, dass der Beschleunigungssensor auch kleinste Beschleunigungen anzeigen kann.

Geschwindigkeitmessung scheidet aus, da ich von aeusseren Faktoren unabhaengig bleiben wollte.

Gruss Mark

Hallo,

ich hab sowas als kleines Hochschulprojekt mal gemacht. Wir haben einen Datenlogger mit Beschleunigungssensor in einem Auto festgeklebt und sind dann auf ebener Strecke auf 100km/h beschleunigt und haben dann eine Vollbremsung gemacht. Es wurde mit einer Messrate von 50Hz aufgezeichnet und die Auswertung erfolgte in MATLAB (Trapezregel). Die Ergebnisse waren gar nicht sooo schlecht. Man sah nach der ersten Integration schön die Geschwindigkeit und nach der zweiten den zurückgelegten Weg. Was Fehler verursachte waren Sensorungenauigkeiten, Rauschen, Unebenheiten in der Fahrbahn, Ausrichtung des Sensors... Fazit: Für echte Wegstreckenmessungen bei normalen Fahrten oder gar zu Fuß nicht zu gebrauchen.

Gruß Thomas

Ahh. Sorry. Tippfehler. 5m/s ist hier Vmax. Wie gesagt, die genaue Beschleunigung weis ich derzeit noch nicht.

Ein Beispiel waere ein Hubschrauber, der parallel zur Erdoberflaeche fliegt, dann stopt und dann senkrecht steigt oder faellt. Aber da koennte man auch zwei Beschleunigungssensoren nehmen.

Ich dachte da an den ADIS 16209 von AD. Der gibt die Lage in Grad, nicht aber Beschleunigung.

Gruss Mark

Mark schrieb:

Moin Mark!

keine Chance.

Ansätze könnten sein die Schritte zählen und dabei die Schrittlänge über die Beschleunigung des Fußes abzuschätzen. Die Schrittlänge lässt sich auf wenige 1% genau bestimmen, die Ausrichtung, die Du bei einer nicht-geraden Strecke, auch brauchst ist das knifflige.

Gerne kannst Du meine Diplomarbeit dazu ansehen. Allerdings beschreibe ich die Beschleunigungs-Sensor-Ansätze nur als State-of-the-Art und untersuche einen Ansatz, der die Positionen der Füße gegeneinander bestimmt und den beim Gehen (nicht Laufen!) auf dem Boden befindlichen Fuß als Referenz für die Bewegung des anderen nimmt. Die Ausrichtungsbestimmung hiermit ist grausam, aber die Schrittlänge lässt sich exakter bestimmen, als bei anderen Verfahren.

Ciao Dschen

Mark schrieb:

Ich erinnere mich an unseren E-Technik-Prof. um 1980. Er erzählte was von einem Jeep, mit dem sie 200 km über die wildestens Strecken gebrettert sind. Zurück am Ausgangspunkt betrug die Abweichung lediglich

...

Im Datenblatt auf Seite 1 im Funktionsdiagramm ist ein Accelerometer dargestellt. Rechts davon "Signal conditioning and conversion". Ich wette, daß da das Tiefpass-Filter und die Umrechnungstabelle (sin()) drin ist ;-)

Falk

Ich sehe da eher die Chance, dass es 1980 war und heutige Sensoren etwas genauer sind. BTW: Welcher Jeep von 1980 faehrt 200 km/h? :-)

Gruss Mark

Interessant. Will ich mir mal ansehen. Im Moment will ich erstmal einen Ueberblich bekommen, was fuer Sensoren es so gibt und die Daten vergleichen.

Gruss Mark

Welchen Sensor habt Ihr verwendet?

Gruss Mark

Hi Mark,

Am 11.03.10 08.29, schrieb Mark:

Etwas anderes wirst Du damit auch nicht messen können ;-)

Die Geschwindigkeit V ist das Zeitintegral der Beschleunigung, die wiederum ist eine Funktion der Zeit. Mit welchem Recht möchtest Du V als konstant annehmen?

Sieh Dir doch mal die Specs typischer Accelerometer an.

Beispiel: ADXL 103, Messbereich +-1,7g. Die Offset-Abweichung bei 0g ist mit typ. +- 2,5% der Erdbeschleunigung spezifiziert, also ca. 1,5% des Messbereichs. Es lässt sich leicht ausrechnen, welche Wegabweichungen dies nach einer zweifachen Integration zur Folge hat. Temperaturgang kommt noch dazu, Rauschen ebenfalls.

Normalerweise funktioniert so eine Methode ohne Korrekturen (also Geschwindigkeit und oder Weg messen und periodisch die Offsetabweichung des Accelerometers kompensieren) mit den derzeitigen Mikromechanik-Sensoren nicht befriedigend.

Gruß, Volker.

Und der kann die allgemeine Relativitätstheorie aushebeln?

Am 11.03.2010 08:42, schrieb Christoph Müller:

...

Soso, 0,01% Abweichung... Was haben die denn gemessen? Ich beschäftige mich intensiv mit diesem Thema und kann nur sagen, daß das bei ausschließlicher Messung der Beschleunigung nicht möglich ist. Mit Wegstreckenmesser und Kompass könnte das hinkommen.

Du meinst, wenn er einen Professor auf den Rücksitz setzt, reicht die Genauigkeit?

Falk

Am 11.03.10 08.58, schrieb Mark:

Wer sagt denn, dass die Gruppe nur eine Stunde unterwegs war?

Volker.

Muß er ja nicht. Die Lage könnte man anhand des Erdmagnetfeldes messen, die Beschleunigung mit einem GPS-Empfänger. In der Realität verwendet man das System aus der Schulphysik: Masse und Federwaage, nur kleiner.

Falk

Am 11.03.10 08.42, schrieb Christoph Müller:

jaja, es gibt immer wieder Leute, die erzählen, welche Höchstleistungen sie im Wunderwald der Technik erzielt haben. Und es gibt immer wieder Leute, die das staunend glauben. Je länger die Höchstleistung zurück liegt und je höher der Blutalkoholpegel beim Bericht ist, um so staunenswerter werden die Ergebnisse regelmäßig.

Selber denken und mit den Specs rechnen hilft da ungemein.

Volker.

Am 11.03.10 09.16, schrieb Falk Willberg:

Zumindest der ADIS16201 rechnet die gemessenen Beschleunigungen lediglich in Winkel um - unter der Annahme, dass außer der Erdbeschleunigung keine weiteren Beschleunigungen auf den Sensor einwirken. Im Datenblatt des ADIS16201 steht ausdrücklich "This calculation assumes that no force outside of the earth?s gravitational force is acting on the device." Der Winkel stimmt also nur bei geradliniger Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit.

Im Datenblatt des ADIS16209 findet man den zwar Satz nicht, aber es sieht auch nicht so aus, als ob der grundsätzlich anders funktionieren würde?

Volker.

Wenn man den Tacho (besser noch die ABS-Signale) miteinspeist, verbessert sich schon einiges. Aber Beschleunigung und Inklination bekommst Du nur durch hochgenaue über räumliche Distanz _differentiell_ operierende Beschleunigungssensoren samt hochpräziser Integration auseinandergehalten.

Meines Wissens geht das zwar, funktioniert mit ausreichender Präzision aber nur mechanisch. Kreiselkompaß halt. Und da man im Zusammenspiel mit den normalen Beschleunigungssensoren sowohl Breitengrad als auch Orientierung als (mit in die Berechnung einfließendes) Abfallprodukt rausbekommt, da die Erdumdrehung nicht sensorneutral ist, hat man erhebliches Hilfsmaterial bezüglich der _absoluten_ Koordinaten. Weil dann die einzige Koordinate, zu der nur differentielles Material vorliegt, der Längengrad ist. Sofern man nicht noch Höhenkarten als Rohdaten dazunimmt...