strgaltdel
User
Hallo zusammen,
ich möchte hier endlich mein aktuelles Arduino Projekt vorstellen,
ein Kombinations-Messgerät zum Ermitteln von Schwerpunkt, EWD und Ruderausschlägen.
Bedient wird das ganze über eine "headunit" mit TFT Touch Display.
Kalibrierroutinen sind integriert, die Korrekturdaten werden in den nicht flüchtigen Speicher zurückgeschrieben,
so dass nicht erst über andere Programme diese Daten ermittelt und in den Quellcode transferiert werden müssen.
Grundidee war es, etliche dedizierte Apparate auf Basis eines Arduino in eine Umgebung zu verheiraten.
Die EWD Messung kann mit zwei verschiedene Heckwaagen durchgeführt werden, somit können sowohl konventionelle als auch V-Leitwerke vermessen werden.
Der hier verwendete Mega2560 lässt genügend Ressourcen frei, um Raum für weitere Ergänzungen zu lassen,
das Touch Panel garantiert dann genügend Flexibilität für die Umsetzung.
Coding unter Github
github 3in1
Zur Bedienung habe ich ein Video aufgenommen.
Video 3in1 Einfuehrung
Hier wird gezeigt, wie die IMUs kalibriert werden:
Video IMU Kalibrierung
Die Anleitung in jetziger Fassung befindet sich im Anhang, aktuell wird sie unter Github weitergepflegt werden.
Für das ganze sind auf Git auch die 3d Plots hinterlegt.
Ein guter Freund hat das Gehäuse für die Headunit, die Rudersensoren sowie die SP Waage designed.
Die SP Waage ist etwas grösser als die, die ich üblicherweise "gefunden" hatte und besitzt variable Anschläge, um exakt auf die Wurzelanformung zu gehen.
Das fördert die Nachvollziehbarkeit der Messung bei Flächen mit starker Pfeilung.
Zur Präzision:
Ich habe jetzt etliches durchprobiert, es ist keine neue Erkenntnis, das die Exaktheit massgeblich von der Kalibrierung abhängt.
Wenn Sorgfältig kalibriert wurde, wage ich folgende Aussagen:
Schwerpunktwaage:
Idealerweise kalibriere ich mit rnd 80% des Messbereichs einer Wiegezelle, das Kalibriergewicht wurde zuvor auf einer Präzisionswaage aus der Industrie auf 1/10g definiert.
Über den Messbereich von 10-100% des Maximalgewichts erziele ich Abweichungen von schlimmstenfalls +/- 2g per Zelle.
Rechnerisch liege ich damit bei einer Schwerpunktauflösung von unter 0,1mm
Der grössere "Messfehler" wird dann durch nicht genaue Ausrichtung an den Anschlägen, nicht genaue Konfiguration der geometrischen Werte (Abmessungen der Waage, Angaben möglich auf 1/10mm) und etwas Materialnachgiebigkeit generiert.
Bei sorgfältiger Anwendung ist eine reproduzierbare Genauigkeit von 0,2mm sicherlich möglich.
Das entspricht auch den Abweichungen, die aus 3, teilweise verschiedenen, Konstruktionen ermittelt habe.
Winkelmessungen (EWD & Ruderauschläge)
Ich kalibriere immer mit einem Klotz auf ausgerichteter Unterlage.
Auf dem Klotz sind zwei Sensoren plan aufgeschraubt, durch einen Anschlag parallel ausgerichtet.
Die Kalibrierung erfolgt dann hintereinander,
Die Sensoren bilden danach ein Paar zur EWD oder zur Ausschlagsmessung.
So kalibriert erziele ich folgende "Gangunterschiede":
Messwinkel:
Bis 10 Grad: eigentlich nie einen Unterschied
Bis 30 Grad: 0.2 Grad, bei 45 Grad meistens wieder etwas besser
ab 60..70 Grad 0.3 Grad bis schlimmstenfalls steigend auf 0,5Grad ab 80 Grad
Nach einigen hin&her bin ich mit dem Ergebnis jetzt zufrieden und "biete" es als DIY Projekt hier an.
In der Doku sind genauere Beschreibungen & Erklärungen, Stücklisten und Bezugsquellen sowie Kostenübersichten.
Und nun viel Spass bei der Diskussion
(falls eine aufkommt)
Grüße
Udo
ich möchte hier endlich mein aktuelles Arduino Projekt vorstellen,
ein Kombinations-Messgerät zum Ermitteln von Schwerpunkt, EWD und Ruderausschlägen.
Bedient wird das ganze über eine "headunit" mit TFT Touch Display.
Kalibrierroutinen sind integriert, die Korrekturdaten werden in den nicht flüchtigen Speicher zurückgeschrieben,
so dass nicht erst über andere Programme diese Daten ermittelt und in den Quellcode transferiert werden müssen.
Grundidee war es, etliche dedizierte Apparate auf Basis eines Arduino in eine Umgebung zu verheiraten.
Die EWD Messung kann mit zwei verschiedene Heckwaagen durchgeführt werden, somit können sowohl konventionelle als auch V-Leitwerke vermessen werden.
Der hier verwendete Mega2560 lässt genügend Ressourcen frei, um Raum für weitere Ergänzungen zu lassen,
das Touch Panel garantiert dann genügend Flexibilität für die Umsetzung.
Coding unter Github
github 3in1
Zur Bedienung habe ich ein Video aufgenommen.
Video 3in1 Einfuehrung
Hier wird gezeigt, wie die IMUs kalibriert werden:
Video IMU Kalibrierung
Die Anleitung in jetziger Fassung befindet sich im Anhang, aktuell wird sie unter Github weitergepflegt werden.
Für das ganze sind auf Git auch die 3d Plots hinterlegt.
Ein guter Freund hat das Gehäuse für die Headunit, die Rudersensoren sowie die SP Waage designed.
Die SP Waage ist etwas grösser als die, die ich üblicherweise "gefunden" hatte und besitzt variable Anschläge, um exakt auf die Wurzelanformung zu gehen.
Das fördert die Nachvollziehbarkeit der Messung bei Flächen mit starker Pfeilung.
Zur Präzision:
Ich habe jetzt etliches durchprobiert, es ist keine neue Erkenntnis, das die Exaktheit massgeblich von der Kalibrierung abhängt.
Wenn Sorgfältig kalibriert wurde, wage ich folgende Aussagen:
Schwerpunktwaage:
Idealerweise kalibriere ich mit rnd 80% des Messbereichs einer Wiegezelle, das Kalibriergewicht wurde zuvor auf einer Präzisionswaage aus der Industrie auf 1/10g definiert.
Über den Messbereich von 10-100% des Maximalgewichts erziele ich Abweichungen von schlimmstenfalls +/- 2g per Zelle.
Rechnerisch liege ich damit bei einer Schwerpunktauflösung von unter 0,1mm
Der grössere "Messfehler" wird dann durch nicht genaue Ausrichtung an den Anschlägen, nicht genaue Konfiguration der geometrischen Werte (Abmessungen der Waage, Angaben möglich auf 1/10mm) und etwas Materialnachgiebigkeit generiert.
Bei sorgfältiger Anwendung ist eine reproduzierbare Genauigkeit von 0,2mm sicherlich möglich.
Das entspricht auch den Abweichungen, die aus 3, teilweise verschiedenen, Konstruktionen ermittelt habe.
Winkelmessungen (EWD & Ruderauschläge)
Ich kalibriere immer mit einem Klotz auf ausgerichteter Unterlage.
Auf dem Klotz sind zwei Sensoren plan aufgeschraubt, durch einen Anschlag parallel ausgerichtet.
Die Kalibrierung erfolgt dann hintereinander,
Die Sensoren bilden danach ein Paar zur EWD oder zur Ausschlagsmessung.
So kalibriert erziele ich folgende "Gangunterschiede":
Messwinkel:
Bis 10 Grad: eigentlich nie einen Unterschied
Bis 30 Grad: 0.2 Grad, bei 45 Grad meistens wieder etwas besser
ab 60..70 Grad 0.3 Grad bis schlimmstenfalls steigend auf 0,5Grad ab 80 Grad
Nach einigen hin&her bin ich mit dem Ergebnis jetzt zufrieden und "biete" es als DIY Projekt hier an.
In der Doku sind genauere Beschreibungen & Erklärungen, Stücklisten und Bezugsquellen sowie Kostenübersichten.
Und nun viel Spass bei der Diskussion
(falls eine aufkommt)
Grüße
Udo
