Trasteando con un acelerómetro de dos ejes

Al final del articulo de PA3FPQ está
este enlace:
http://pa3fpq.nl/elevation/mxd2125gl_hl_nl_ml.pdf

En un apartado habla de como convertir la señal digital de salida en un voltaje analógico, pienso que de esa forma podría conectarse el invento a placas de control como la de EA4TX y asi que sea el PC el que se encarge.

Si que es posible, tal y como explica PA3FPQ, obtener una tensión proporcional a partir de un sensor con salida PWM. También existen sensores con salida analógica directa. El problema esta en que estas salidas no son lineales ni proporcionales a la posición del sensor (elevación). Por eso es interesante leer los datos del sensor con un PIC y procesarlos de manera que se obtenga la elevación correcta, generando posteriormente la tensión proporcional con un DAC (interno o externo, depende del PIC)

Hay una nota de aplicación sobre cómo emplear acelerómetros para medir inclinación aqui: http://www.analog.com/static/imported-files/application_notes/AN-1057.pdf

La salida de tensión proporcional (emulación de potenciómetro) es utilizable con las placas de control de rotores. Pero lo mas interesante es que se puede utilizar directamente usando un voltímetro digital como "pantallita" donde leer la elevación. Con dos potenciómetros ajustables en las entradas + y - del voltímetro podemos fijar el CERO para los cero grados de elevación y el 90 (90mV) para los 90 grados de elevación

Si el DAC entrega suficiente corriente o empleando un buffer se puede mover un indicador analógico (microamperímetro) de los empleados tradicionalmente en los rotores como el KR500

Por eso es por lo que la salida analógica, emulando un potenciómetro, es la que mas juego nos puede dar. Vale para indicación directa y para sistemas informatizados. Y el PIC se encarga de leer el sensor digitalmente, aplicar las funciones de corrección necesarias y calcular la elevación real de la antena

Un acelerómetro de dos ejes no solo nos mide elevación hasta 90º sino que si lo seguimos girando nos detecta los 360º, pero siempre en un plano vertical perpendicular al suelo. Si se transmite el movimiento de azimut de la antena con relación 1:1 a un plano perpendicular al suelo y se monta ahí el sensor podríamos usar el acelerómetro para medir azimut con gran precisión, en lugar de emplear una brújula digital y confiar en campos magnéticos

Pero el coste es la complejidad mecánica extra que hay que añadir

Dos piñones iguales con engrane a 90º. Uno sobre el mastil y otro a 90º con el sensor. O una transmisión por polea ..... :huh:

Hola,

El problema que le veo es que como dice Luis, la salida no es lineal.

Como indica en el datasheet, la salida en cada eje varia en funcion del seno del angulo de elevación, por lo que habría que usar las dos salidas X e Y y compensar una salida con la otra para que la lectura fuese lineal.

Para mas inri, resulta que la sensibilidad se ve altamente afectada por la temperatura (ver datasheet) por lo que también habría que tenerla en cuenta.

Así es que tomando una sola salida por ejemplo la X y convirtiéndola en analógica tendríamos una buena resolución de -45 a +45º, lo que nos obligaría a poner el sensor a 45º cuando las antenas este a 0º para que el sensor entienda que esta a -45.

Bueno no se si me he explicado... esto es un tanto lioso.

Saludos

Por eso creo que interesa meter por medio un PIC para que procese las lecturas de los ejes X e Y calculando el ángulo real de elevación, Ricardo

Yo me olvidaría del sensor de MemSic que emplea PA3FPQ. Es una pieza de 2005 y hoy en día hay cosas mejores. Por ejemplo el ADXL345 de Analog Devices
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADXL345.pdf

Soporta interfaces digitales SPI o I2C con resolución de 16 bits y no dice nada de tener problemas con la temperatura. Asi que el PIC puede leer en formato digital los valores de X e Y (Z no se utiliza y además es el eje menos sensible)
Adafruit lo tiene montado en placa por unos 20 dólares
http://www.adafruit.com/products/1231#Technical_Details

Hay que tener en cuenta que el sensor hay que calibrarlo. Debería de haber un modo de calibración en que se le diga al PIC que el sensor está a CERO elevación y otro para calibrar los 90º. Con eso ya puede calcular de forma lineal la elevación y traducirla a una tensión proporcional de 0 a 5V con un DAC. El sensor debe de estar montado en una placa perpendicular al suelo (ejes X e Y en un plano perpendicular al suelo)

Solo necesitaría tres cables: Alimentación, Masa y salida de tensión proporcional
Igualito que un potenciómetro ..... pero muchísimo mas complejo :blink:

Sigo pensando en la posibilidad de que el sensor gire los 360º y sirva también para azimut. Alguien con una solución mecánica BBB para eso ??

Te explicas como un libro abierto Luis, mucho mejor que yo

Respecto al tema del azimut estamos en lo mismo que me llevo a iniciar el post;

Los engranajes e inventos mecánicos tienen sus holguras, mira por ejemplo un rotor que a pesar de llevar una gran desmultiplicación con engranajes, siempre tienen su juego.

El problema es que cuando quieres por ejemplo seguir a la luna en 23 cm o superiores el que falles 1 o 2 grados se nota y nos da igual que el medidor tenga una resolución de 0,1º si el error mecánico es de +- 1º o 2º.

Tu idea de usar dos engranajes cónicos para transmitir el movimiento a 90º es una buena solución pero complicada para los que no somos mecánicos ni tenemos medios técnicos.

Saludos

Bueno, creo que ya esta todo inventado.

Sensor ADXL345 con salida I2C hasta un pic, este pic tambien lee la salida del potenciometro del rotor de AZ, lo convierte en señal RS232 a 9600 Bd y lo manda hasta el arduino de control en el shack.

http://blog.radioartisan.com/frankenrotator/

Escribió:

El problema es que cuando quieres por ejemplo seguir a la luna en 23 cm o superiores el que falles 1 o 2 grados se nota y nos da igual que el medidor tenga una resolución de 0,1º si el error mecánico es de +- 1º o 2º.

Esta claro Ricardo. Hay que saber si se trata de diseñar un sistema de precisión o un sistema para Yaguis. No tiene nada que ver. Y por eso se emplean actuadores, porque el usillo no tiene holguras, al contrario que las cajas de reductoras con piñones

Para EME en frecuencias altas con parabólicas hay cosas muy majas y probadas ya durante años como el controlador de Hannes OE5JFL http://www.qsl.net/oe5jfl/ant_cont.htm
Utiliza encoders y maneja los motores de los actuadores en contínua por PWM
Y además hace el tracking sin necesidad de PC. Es totalmente reproducible y Alex Artieda HB9DRI lo vende en kit o montado

La solución del Frankenrotator no digo que sea mala, pero se resume en que para elevación en lugar de utilizar un KR500 emplea un rotor barato sin potenciómetro de los de 60€ http://www.conrad.com/ce/en/product/284971/Automatic-Antenna-Rotor
Para eso pone el inclinómetro y ya que .... (el ya-que, que malo es ! 👿 ) pues también lee el potenciómetro del rotor de azimut. Y claro, se mete en el jardín de montar un controlador completo. Del que por cierto no especifica aun si es conectable a un PC y si soporta un protocolo estándar.

Realmente el proyecto está aun en desarrollo

Escribió:

This project is still in the Radio Artisan laboratory, but is passing all tests. I hope to get it installed outside and put into production before winter hits. I still need to build an antenna to mount on it and use!

Asi que hay que esperar a que este buen hombre se monte una antena y entonces le empiecen a crecer los enanos. Tampoco va a montar nada para EME, tal y como se aprecia en la mecánica

Sigo pensando en que esto sería algo diferente. Debe de hacer solo una cosa, pero hacerla bien, y servir para casi todos los sistemas existentes manuales o automáticos porque se trata de emular el omnipresente potenciómetro. Poder montarlo y reproducirlo fácilmente también es importante. Para eso tiene que ser lo mas sencillo posible

Una pena que lo del azimut se complique tanto. Seguiremos dándole vueltas

Os voy a dar mi experiencia en sistema de posición electrónicos baratos.

Todos estos componentes sensibles al campo magnético son tremendamente delicados cuando están cerca de metales.

El detector de posición para giro azimuth me ha funcionado sin problemas pero hay que protegerlo de la RF, especialmente la alimentación. Si no recuerdo mal el modulo que he usado es el HMC6352.

La cosa de elevación es más delicada, lo use para saber la elevación de mi parábola y aparentemente marca bien, pero al hacer la prueba de enfoque del sol, sabiendo con exactitud que en que elevación se encuentra, comprobé que había un desfase muy grande. Yo tenia el sensor unos 40 cm por delante de la parábola.

mi sorpresa mayúscula fue al mover de posición el sensor y variaba completamente su valor. Evidentemente encontré el punto donde la medición era correcta, pero no me pareció un sistema fiable y lo quite.

En mi opinión lo más fiable es un sistema físico con posición absoluta, que una vez calibrado te olvidas de ello.

acaban de poner uno a la venta en el mercadillo, y tiene buena pinta

Hola de nuevo,

Os he puesto el enlace del rotor porque es lo que estamos buscando y es de código libre, aunque dice que aun en desarrollo esta mas que probado, lo del desarrollo es por que se mejora o mejor dicho se amplia de posibilidades muy rapidamente, es capaz de controlar desde potenciómetros, reles reed, inclinómetros etc.... varios protocolos para controlarlo desde PC etc....

La idea es ver las partes del código que interesan y usarlas, aunque luego solo se ponga un LCD con la indicación.

Otra posibilidad que me ha comentado Iban EB3FRN es este inclinómetro, aunque a mi entender es caro, sobre los 100 €:

http://www.muratamems.fi/en/products/inclinometers/sca121t-inclination-module

Saludos.

Escribió:

Otra posibilidad que me ha comentado Iban EB3FRN es este inclinómetro, aunque a mi entender es caro, sobre los 100 €:

No se le pueden pedir las prestaciones de esto a los inclinómetros baratos. Efectivamente lo utiliza EB3FRN para elevación en su parábola offset de 2.4m
Fijate que Murata DISTINGUE entre acelerómetros e inclinómetros. Estos sensores ya son serios y seguramente valen la pena los 100€

Asi los usa Iban en un sistema diseñado por el y totalmente a medida

Escribió:

Para el posicionamiento en elevación uso un inclinometro y para azimuth un potenciometro de precisión. Tanto inclinometro como el pot estan conectados a un ADC de 16bits para obtener lecturas reales mejores de 0.05 grados. En mi caso el beam a 3dB es de 0.7 grados en 8.4GHz y 0.2 grados a 32GHz.

Por otra parte la experiencia de Jose EA3HMJ usando el magnetómetro como sensor de azimut ya nos deja claro que no es muy recomendable. La del inclinómetro es aun mas decepcionante

Pero el mundo de los sensores no deja de sorprendernos. Eramos pocos y aparece la abuela con el bombo en forma de Texas LDC1000. Sensor de inductancia que se traduce en usar un muelle o un trozo de alambre que se flexa para detectar los cambios en inductancia que le provoca una deformación mecánica. Un simple muelle en paralelo con el actuador y haría las veces de potenciómetro lineal :pinch:

http://view.e-marketing.premierfarnell.com/?j=fe6516737661027d7610&m=fed21571756c067c&ls=fdfb1773756501747016707d&l=fec515767d67037c&s=fe16137276620d7a7d1c77&jb=ffcf14&ju=fe3417707467067a741274&r=0

Hola

Realmente increible lo que inventan jajaajaj.

Bueno, yo por mi parte me he puesto a hacer mis pinitos, esto de tener prisa para el contest me ha venido que ni pintado.

No he hecho nada del otro mundo, simplemente usar un ADC de 10 bits del arduino y mostrar en pantalla el ángulo.

Como mi potenciómetro de 10 vueltas da 7 vueltas en 90º pues en ningún extremo tengo ni 0 ni 1023, lo que me ha obligado a tomar unas lecturas del valor digital en cada extremo y así, aplicando una sencilla regla aritmética convierto el valor digital en cada punto en el valor real en grados.

Una foto:

El código esta aquí para quien lo necesite, En breve lo pondré para que me marque tanto AZ como EL, eso si tomando las lecturas de los potenciómetros o las señales analógicas de algún inclinómetro.

El tema del sensor con salida I2C, conversiones, transmisiones en RS y esas cosas se me escapa.

Saludos.

EA1RJ

http://df2ck.de/tech/tilt/

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