Телеметрия (часть 1)
Это одни предположения, не факт, что и спектральная чуствительность и ее температурная зависимость у двух датчиков совершенно одинаковы, в то время как цифровые по идее должны быть откалиброваны на заводе. Кстати у Dikoy в файле с результатами температура корпуса у датчиков разная, интересно это разница от показаний внутреннего датчика температуры иль она в реалии разная?
Пардон, пока шлепал serj практически ответил, в общем при имеющихся данныхпо приемникам остается практически гадать, а что кстати есть микроэлектромеханика?
На самом деле предположения, а не факт.Мои предположения.
Но при датчиках из ОДНОЙ КОРОБКИ мне представляется что так должно быть.
К тем сомнениям могу еще добавить.
Несколько ранее Дикой очень отстаивал то, что нехер загружать микроконтроллер и по возможности лучше операцию (модуляция) поручить внешнему спец контроллеру.
Теперь ситуация с применением цифровых датчиков вместо аналоговых-
С цифровыми придется задействовать два входа микропроцессора, осуществлять обработку этих сигналов, производить вычитание.
С аналоговой схемой - один вход и практически никакой обработки -на входе то уже дельта.
С аналогом получается много проще и нужно меньше ресурсов.
Ну тоже все не так просто:
… Только платки пирометров придется, наверное, переделывать… Ибо коэффициент усиления на платках ровно 1000, и на ноуте явственно виден 50-герцовый фон с размахом 0.3-0.5% от VCC.
ФСС на 16 пачек очень мощно всё это давит, но добавляет инерционности 😦
… надо еще будет попробовать экранированным проводом соединение с платой сделать…
Не совсем грамотно выполнено и все.
Некоторые проблемы могут возникнуть только в случае разноса парных датчиков .Допустим на концы крыльев
Но и то проблема решаема. Посмотрите примеры из медицины - кардиограф и прочее.
Гугл говорит, видео недоступно 😦
Сейчас же мне надо будет из-через-под коленку себя за ж*пу укусить, чтоб это влезло в код. Сейчас 99.7% места в атмеге занято. Потому я так нешустро реализовываю все новые фичи. Попробую утоптать код еще немного, но не гарантирую, что влезет.
Во! Блин! Нада же-е-е-е-е?! А быстрей не будет работать??? Градус в секунду?😉
Выложу графику ИЛС на МеГе- полный отстой получился! Ну не тянет она…
Не совсем грамотно выполнено и все.
Но и то проблема решаема. Посмотрите примеры из медицины - кардиограф и прочее.
Вам бы ребята вольтметры строить! (и пожарные сигнализации!!!)😁
Шутка!
Если в приборах нельзя определить “TREND!”, то используйте их на трамваях, а не в авиации…
С аналоговой схемой - один вход и практически никакой обработки -на входе то уже дельта.
Так может говорить только человек с малым опытом проектирования аналоговых измерительных устройств.
Несколько ранее Дикой очень отстаивал то, что нехер загружать
микроконтроллер и по возможности лучше операцию (модуляция) поручить внешнему спец контроллеру. Теперь ситуация с применением цифровых датчиков вместо аналоговых-
Не надо путать тёплое с мягким. Чтение датчиков у меня занимает 2,5 мС, вычисление угла 800 мкС. “Лишнее вычитание” занимает десяток тиков МК, а это единицы микросекунд. Я бы не сравнивал это с модуляцией FSK.
Но при датчиках из ОДНОЙ КОРОБКИ мне представляется что так должно быть.
Да нихрена. Мои датчики тоже из одной коробки, причём цифровые и калиброванные. А всё равно показания расходятся.
Кстати у Dikoy в файле с результатами температура корпуса у датчиков разная, интересно это разница от показаний внутреннего датчика температуры иль она в реалии разная?
В реальности. Например, передний датчик нагревается потоком от ДВС сильнее заднего. В цифре есть компенсация температуры корпуса, в аналоге нет. Плюс у меня в принципе нет проблем с шумами - работают всегда и везьде.
Сигналы с датчиков просто вычитаются, термокомпенсация не используется за ее ненужностью (датчики имеют одну температуру).
Вот только параметры датчиков не могут быть одинаковыми. Это НЕВОЗМОЖНО.
А хрен его знает зачем Дикой их калибрует
Затем, чтобы получить относительную точность равную разрядности.
Я уже писал и вполне внятно, что пирогоризонт работает тем хуже, чем меньше дельта зенит/земля. В солнечную погоду с дельтой 30 градусов точности 0,5 градуса хватит за глаза. А в туман дельта 1 градус, и что мы будем делать?.. Могу выложить видео, как работает пиропилот в туман. Только ужать надо - 170 метров 😦
Цитата:
Сообщение от Pank
С аналоговой схемой - один вход и практически никакой обработки -на входе то уже дельта.Так может говорить только человек с малым опытом проектирования аналоговых измерительных устройств.
А расшифровать можно, в чем я ошибаюсь?
Не надо путать тёплое с мягким. Чтение датчиков у меня занимает 2,5 мС, вычисление угла 800 мкС. “Лишнее вычитание” занимает десяток тиков МК, а это единицы микросекунд.
На два датчика - 2,5 мс
А на одну дельту? Экономия существенна
Вот только параметры датчиков не могут быть одинаковыми. Это НЕВОЗМОЖНО.
Это относится и к цифровым
Посмотрим , выйдет ли у Вас с вашими цифровыми лучше чем у FMA с аналоговыми. Подождем.
На два датчика - 2,5 мс
На все 4 датчика 2.5 мС. Это при полностью софтварном интерфейсе. Софтварный опрос АЦП займёт столько же. Если я посажу датчики на полноценный I2C опрос не будет занимать вообще ничего, т.к. будет проходить аппаратно в одном единственном прерывании.
А расшифровать можно, в чем я ошибаюсь?
В аналоговой схеме к дрейфу самих датчиков плюсуется дрейф ВСЕХ элементов схемы. А также их изначальная ошибка. Таким образом, от калибровки нукуда не уйти. Если хочется выжать максимум.
Посмотрим , выйдет ли у Вас с вашими цифровыми лучше чем у FMA с аналоговыми.
Как будем оценивать “лучшесть”? 😃
Это относится и к цифровым
Да. Но с цифрой проще и у неё нет целой кучи недостатков аналога.
Человек с большим опытом проектирования аналоговых измерительных устройств считает, что в цифровом пирометре после датчика нет элементов с дрейфом (усилитель) ?
Человек с большим опытом проектирования аналоговых измерительных устройств считает, что в цифровом пирометре после датчика нет элементов с дрейфом (усилитель) ?
Тут, думается дело не в дрейфах…😃
А в синдроме велоизобретения.
С одной стороны- есть проверенное, продающееся тысячами экземпляров (и успешно) устройство (FMA).
И если цель- сделать на его основе проект, то нет смысла ничего “улучшать”- оно и так отлично работает.
А если цель- сам процесс изобретения, тогда мы имеем эту вот дискуссию 😍
Проблема из разряда :“а давайте откажемся от Windows”, чтобы забить баки проклятому Гейтсу…
В отечественном фольклоре: “докажу своей маме- отморожу себе нос…”
Сделал систему определения ориентации по 3 парам пирометров, работает в любом произвольном положении аппарата.
Следующий шаг - коррекция показаний компаса по углам ориентации аппарата, полученным с пирометров, опрос GPS, ПИД алгоритм приведения аппарата к нужной ориентации.
Сделал систему определения ориентации по 3 парам пирометров, работает в любом произвольном положении аппарата.
В смысле, в результате мы получаем два угла - крен и тангаж - с приемлемой (ну, скажем, до 5 градусов) точностью ? Без муторных предполетных калибровок (над асфальтом не стой, в траву не смотри… 😉) ?
Если да, то поделитесь, pls, рабочим алгоритмом; - давно хочу добавить на экран линеечку авиагоризонта…
В смысле, в результате мы получаем два угла - крен и тангаж - с приемлемой (ну, скажем, до 5 градусов) точностью ? Без муторных предполетных калибровок (над асфальтом не стой, в траву не смотри… 😉) ?
Если да, то поделитесь, pls, рабочим алгоритмом; - давно хочу добавить на экран линеечку авиагоризонта…
Да, 2 угла, крен и тангаж. Калибровка автоматом непрерывно в полете. С приемлемой точностью - это зависит от Ваших пирометров. Мне пришлось апроксимировать функцию чувствительности датчиков от угла падения на них света (задана в доке на датчики), построить функцию завистмости выхода датчика от затенения землей сегмента поля зрения (от 0 до 100%), найти обратную функцию, апроксимировать ее чем-нибудь несложным и ввести поправочные коэффициенты в обсчет.
Если без коэффициентов, то всё просто как мычание.
Берете 3 выхода с пар пирометров и рассматриваете их как проекции вектора нормали к плоскости самика на систему координат, привязанную к земле.
Система координат по курсу вращается вместе с самиком, а по крену и тангажу не вращается, т.е. привязана к земле.
Нормирование этого вектора (n=sqrt(x*x+y*y+z*z); x/=n;y/=n;z/=n) дает непрерывную автокалибровку в полете.
Зная компоненты этого вектора после нормирования, находите углы тангажа и крена как арксинусы, арккосинусы или арктангенсы, как уж Вам удобнее.
Теперь поправочные коэффициенты. Зная функцию зависимости угла от выхода с пары пиромеров, домножаете компоненты этого вектора на значение этой функции перед нормировкой. Еще проще - из-за того, что чувствительность датчиков нелинейна в зависимости от угла падения на них света, у меня при выходе с пары датчиков в районе, близком к нулю посчитанный угол в 1.36 раза больше, чем реальный. Дальше, при дальнейшем увеличении угла крена-тангажа или всего вместе до 45% погрешность уменьшается, и в 45% становится математически строго 0, кстати, при любых типах датчиков. Еще дальше вклад пар датчиков, бывших горизонтальными, в погрешность, стремится к 0 и при приближении к 90 градусам начинают опять играть поправочные коэффициенты, но уже на другой(их) паре(ах) датчиков.
Все расчеты проводились в маткаде при следующих приближениях: излучение от Земли равномерное по полусфере, А (может меняться во время полета), излучение от неба равномерное по полусфере, В (может меняться во время полета), земля - бесконечная плоскость, система пирометров находится строго на границе земли и неба, т.е. полсферы-земля, полсферы - небо. Думаю, с достаточной для нас точностью проканает.
Да, кстати, всё это подразумевает то, что железка знает, какое напряжение с пироголовы соответствует 0 градусов. Для этого я вывел со своих голов VCC/2, который, как все знают, не всегда строго VCC2, и подал на отдельные входы АЦП. В итоге калибровка по значению 0 мне просто не требуется, ибо я всегда знаю, где у меня 0, а калибровка по размаху выхода идет автоматом при нормировании вектора. Разумеется , с двумя парами пирометров это не проканает, нужно 3.
Аттачи по-прежнему не пашут. Выложил немного скриншотов на стороне: smalltim.ru/autopilot/screenshots/
а что кстати есть микроэлектромеханика?
Преобразователи физических величин в электрические с помощью электромеханических преобразователей (в основном емкостных), но выполненных в микроэлектронном исполнении (на кристалле)
К ним, относятся, например: акселерометры, гироскопы(ДУС-ы), датчики давления…
И при датчиках “из одной коробки”, при специально заказанной на изготовление партии, всегда требуется индивидуальная калибровка по температуре. (Конечно, если точность нужна не ±лапоть 😃 )
Ибо любой материал имеет свой температурный коэффициент расширения и плывущие вследствии этого параметры.
В отечественном фольклоре: “докажу своей маме- отморожу себе нос…”
Всё не так примитивно, как Вы думаете.
Моя цель не “содрать”, а изучить. Более того, я даже не стремлюсь к продукту, как это делает смалтим. Это он хочет сделать юзабельную штуку, я же рассматриваю свои датчики как платформу для отработки алгоритмов.
Например, изучение пирометров и других датчиков с последующим моделированием их комбинаций дало новую схему автопилота, с весьма интересным набором датчиков. Сейчас это вундерваффе изготавливается для лётных испытаний. Если полетит - ура товарищи. Значит мой дисер будет хорошим.
Человек с большим опытом проектирования аналоговых измерительных устройств считает, что в цифровом пирометре после датчика нет элементов с дрейфом (усилитель) ?
Эти элементы не связаны с датчиком проводами, не имеют ОС из китайских резисторов на плате, площадью неск. сантиметров. И изготовление этих усилителей несколько отличается от изготовления “ширпотребных” ОУ.
Добрый день.
Разрешите вклинится в обсуждение со своими вопросами. Прочитал только четверть ветки, руки чешутся, а информация так размазана по всей ветке. Вобщем…
В наличии есть
mpx5010dp
mpxa6115a
в блоге smalltim-а есть такая картинка:
rcopen.com/files/000000000000000000000000
на фото датчик mpxv5010gp. Насколько я понял из датащита, он отличается тем, что имеет только один сосок для пвд, а второй у него смотрит в монтажную плату. Т.е. я смогу использовать свой датчик? В датащите в распиновке датчика есть какие-то style1, style2, style3 с обозначением выходов Vs, Gnd, Vout. +Vout, -Vout, Vs, Gnd и т.д. Мне придется плату разводить под мой. Не поможете разобраться? А может, у кого-либо уже готовая разведенная плата есть (ну т.е. разводка платы)?
На датчик 6115 на свежую голову с утра поищу датащит, посмотрим.
Будут ли прошивки, скомпилированные под мегу ai работать в корпусе pi? Все же конфигурации немного разные (в ai на 2 канала ацп больше, может ещё какая разница есть). Какую прошивку посоветуете? GPS использовать не планируется.
Разводка под PDIP Мегу есть, но не оптимальная. В смысле, там с землей, помехами и прочим не было проведено хоть сколько-нибудь серьезной работы (а вот за текущий вариант, TQFP32, коллегам по ветке спасибо, помогли не накосячить!).
Если интересно, могу выслать печатки под PDIP по почте, я в свое время их заказывал немного. Но выглядят они нифига не так гламурно и винтажно, как нынешние.
5010DP и GP отличаются только сосками. Можно использовать.
6115A у Вас в каком корпусе? Может статься, текущий вариант под PDIP вообще не придется переразводить.
Прошивки работать должны, но сколько у PDIP Меги полноценных 10-битных каналов АЦП, я уже и не помню. Вроде те же 8.
В худшем случае могут быть проблемы с датчиком тока.
Можно брать прошивку 232, при отсутствии GPS соответствующее место на экране просто будет пусто.
Например, изучение пирометров и других датчиков с последующим моделированием их комбинаций дало новую схему автопилота, с весьма интересным набором датчиков.
Эти элементы не связаны с датчиком проводами, не имеют ОС из китайских резисторов на плате, площадью неск. сантиметров. И изготовление этих усилителей несколько отличается от изготовления “ширпотребных” ОУ.
Все это без подтверждений голые слова. Мало того -иногда просто глупость.
Допустим китайский (а почему китайский?) внешний резистор в ОС практически всегда по параметрам будет лучше чем резистор сформированный на кристалле в микросхеме. И это без обсуждений - моя специальность и практика.
Когда Вас еще не зачали я в институтской лаборотории экспериментировал с измерительными дифусилителями ,как правило выполненными на трех ОУ.
И резисторы в ОС там использовались класса не хуже 0,1. На одном кристалле схему с подобными параметрами создать было невозможно.
Собственно я усомнился в необходимости применения цифровых пирометров вместо аналоговых. Пока от сделавших выбор в пользу цифровых серьезных аргументов не услышал.
Для нашего применения важно лишь одно - в диапазоне температур применения (допустим -15 - +40) и диапазоне возможных изменений температуры неба и земли разница сигналов датчиков не будет превышать величину ,приводящую к крену не более пары град.
Эти измерения кто-то делал ?
Если нет - то и разговор пустой .
внешний резистор в ОС практически всегда по параметрам будет лучше чем резистор сформированный на кристалле в микросхеме. И это без обсуждений - моя специальность и практика.
Тут надо вспомнить про существенные технологические перемены, прошедшие с момента
Когда Вас еще не зачали
Потому и
На одном кристалле схему с подобными параметрами создать было невозможно
Без лазерной подгонки и прочих современных технологических выкрутасов, ставших нормой жизни, (просто за баппки) - как создать высоко точную матрицу R-2R для 16 бит ЦАПа к примеру с суммарной погрешностью на уровне МР ?
Хотя согласен, это отступление от темы. Тем не менее прогресс решений на одном кристалле за ближайшие 24 года сильно ушёл вперёд - так что лично я не исключаю, что решение преобразования инфы на месте образования в цифру будет точнее и в конечном итоге лучче аналога. Расширение за ближайшие 3-5 лет номенклатуры датчиков с встроенным АЦП (тех же гир/ДУСов) это косвенно подтверждает. Умы Analog.Com свои баппки не зра проедают.
Ну и про жестокую экономию массы/места в FPV - экраны хреновые, пол ватта гигагерца видео под боком и тд. - тоже внесут свою лепту в потенциальное преимущество “сразу в цифру” применительно к пирометрам да и другим датчикам.
Тут надо вспомнить про существенные технологические перемены, прошедшие с момента
Я даже больше скажу. С того момента, как меня зачали, технология активно отгребает от изготовления элементов ОС на кристалле. В последних АЦП АДи ОС сделана по принципу ШИМа, то есть точность в бОльшей мере зависит от частотных свойств сигнала ОС, а не от его электрических параметров. ШИМ-ЦАПы вообще давно норма жизни. Особенно силовые.
Эти измерения кто-то делал ?
Непосредственно вчера.