Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Modellflug Höhenmesser mit ATmega8
Moin, moin!
Ich möchte für einen Modellflieger einen Höhenmesser bauen. Nachdem ich mir ein paar Gedanken gemacht hatte wie es am einfachsten und preiswertesten geht, habe ich diesen Plan:
Die Messung erfolgt mit einem Luftdrucksensor (geht <dieser> (http://www.reichelt.de/index.html?SID=18lETC76wQARMAAHhLABE5dc66f32459b59 7957d36dd9c149474b;LASTACTION=3;SORT=artikel.artnr ;WG=0;SUCHE=drucksensor;ARTIKEL=MPX%202010DP;START =0;END=16;FAQSEARCH=Motorola-Drucksensor;FAQTHEME=-1;FAQSEARCHTYPE=0;STATIC=0;FC=668;PROVID=0;TITEL=0 ;ARTIKELID=42060;FAQAUTO=1;ACTION=3;GRUPPE=B6)?)
Am Boden beim Einschalten kalibriert sich der Controller auf Höhe 0. Im Flug loggt er den Druck und rechnet wie Höhe aus.
Die offenen Fragen:
-> Geht obiger Drucksensor
-> Wie liest der Mega8 (Bascom) den Druck?
Gruß, Björn
mmhh... Habe gerade gesehen dass der Messbereich nur bis 1000hPa geht. Dann müsste es schon <dieser> (http://www.reichelt.de/index.html?SID=18lETC76wQARMAAHhLABE5dc66f32459b59 7957d36dd9c149474b;LASTACTION=3;SORT=artikel.artnr ;WG=0;SUCHE=drucksensor;ARTIKEL=MPX%204115A;START= 16;END=16;FAQSEARCH=Motorola-Drucksensor;FAQTHEME=-1;FAQSEARCHTYPE=0;STATIC=0;FC=675;PROVID=0;TITEL=0 ;ARTIKELID=42066;FAQAUTO=1;ACTION=3;GRUPPE=B6) sein...
Kann kann den einfach an den A/D Wandler anschließen?
Gruß, Björn
Ok, erneutes Datenblatt studieren hat geholfen :D
Erstmal sind alle Fragen geklärt von wegen Beschaltung und Berechnung.
Gruß, Björn
Moooment ;)
Eine Frage hätte ich da doch noch: Reicht der 10bit A/D Wandler des ATmega8 aus?
Gruß, Björn
10 bit = 1024 Schritte = Avcc/Aref (5V) : 1024 = minimale Auflösung.
Wie Groß ist die Spannungsdifferenz des Sensors pro mBar?
Wenn die Spannung (viel) kleiner ist als die minimale Auflösung des ADC, dann reicht der ADC nicht aus. Sonst ja.
Die Spannung wäre bei 100.0 kP = 4.1055 und bei 100.1kP = 4.11009 also eine Spannungsdifferenz von 0.00459 V.
Wenn ich 5V Versorgung und 2,56V Referenz habe, würde ja gelten:
Avcc/Aref = 5V / 2.56V / 1024 = 0.00190....
Wenn ich das richtig verstanden / umgesetzt habe müsste es doch gehen oder?
Gruß, Björn
P.S.:
Reichelt schreibt: mV/kPa: 45,9
Also 0.0459 V - das stimmt irgendwie nicht mit meiner Rechnung über ein?!
Gruß, Björn
Der Unterschied zwischen den Differenzdrucksensoren und den Absolutdrucksensoren für die Anwendung als Höhenmesser sind schon klar geworden? Es gehen die Absolutdrucksensoren, die anderen nicht so gut.
Bei den Absolutdrucksensoren hat man normalerweise einen recht großen Meßbereich, der die Höhenmessung nicht so einfach macht. Man braucht dann oft einen Meßverstärker zur Vergrößerung der Auflösung.
Wie genau soll die Höhe denn aufgelöst werden?
0,01m ... [-o<
0,1m .......... #-o
1m .................. :-k
10m ..................... O:)
100m ........................ :-s
Manfred
Hallo Manfred,
also 1m wäre schon gut..... 2m wäre auch nicht so das Problem - aber 10 wäre schon etwas viel.
Was ist denn der für einer, den ich als letztes herausgesucht habe?
Gruß, Björn
Die Accuracy ist 1,5% FSS.
Full Scale Span, ich glaube das sind in Höhe umgerechnet etwa 5000m. Besser noch mal nachsehen.
Also wird angegeben dass die Genauigkeit bei 75m liegt.
Kurzzeitig ist er sicher besser.
Er hat dann wohl eine Auflösung von etwa 1mV pro Meter. Bitte aber noch mal nachsehen. Ich habe es nur grob abgeschätzt.
Manfred
Laut Datenblatt;
Sensitivity: 49,5 mv/kPa
Wenn man davon ausgeht dass man pro Meter einen Druckverlust von 0,001 bar (= 0,001kPa) hat, hieße das, dass man pro Meter 0,0495 mV = 0,0000495 V hätte.
Stimmt das so?
Gruß, Björn
RainerSurfer
02.09.2005, 07:22
Hallo,
in der Elektor 6/2005 ist ein Artikel drin für einen Baro-/Höhenmesser mit einer Auflösung von 0.1 mbar bzw. 1 m.
Verwendet wird MS5534B:
Integrated pressure sensor (9x9 mm)
Pressure range 10-1100 mbar (B)
15 Bit ADC
6 coefficients for a software compensation stored on-chip
3-wire serial interface
1 system clock line (32.768 kHz)
Low voltage / low power
Pb-free & RoHS-compatible
Weitere Info und Datenblätter: http://www.intersema.ch/site/applic_altimeter.php
Rainer
0,001 bar (= 0,001kPa) (?)
1 bar = 1000 HPa = 100.000 Pa
1 mbar = 100 Pa
Wenn man 10 Pa pro Meter annnimmt sind es 0,495 mV pro Meter.
Es ist wohl etwas weniger, immerhin ein Wert der eher verstärkt werden sollte.
Manfred
Also brauch ich einen Operationsverstärker? Oder tut es auch ein z.B. 16-bit A/D-Wandler?
Zu dem Post von RainerSurfer:
Der MS5534B kostet bestimmt auch einiges - oder nicht?
Gruß, Björn
RainerSurfer
05.09.2005, 06:55
Nach kurzer Recherche ist das Problem eher ihn überhaupt zu bekommen. Ich hab nur bei ELV was gefunden, da gibt´s den MS5534 für 19,90. Nur leider ohne Kennzeichnung ob es der MS5534A oder MS5534B ist.
Evtl mal bei Elektor(schliesslich verwenden die ihn) oder beim Hersteller nachfragen
Rainer
Hi,
hab mir auch einen Höhenmesser für in Modellflieger gebaut:
Atmel Mega 8
Analog Devices AD7798 16-Bit AD-Wandler
Motorola MPX4100 Drucksensor
rechnerische Auflösung dürfte so bei 10cm liegen ist aber auf Grund der inhomogenen Atmosphäre wohl kaum möglich. Ich halte so 0,5 bis 1 Meter für realistisch.
Zur Berechnung kannst du übrigens mal die "barometrische Höhenformel" anschauen.
Gruß Georg
anything
16.10.2005, 10:14
Für die Höhenmessung mit 1m Auflösung gibt es den MS5534 von Intersema. Auf der Web-Site findest Du interessante Infos über Höhenmessung.
RainerSurfer
16.10.2005, 10:24
@anything
Den hab ich doch oben schon gepostet zusammen mit nem Link
Rainer
Hat denn einer von euch eine Idee, Link oder ähnliches wie man den MS5534 an einen ACR Controller verknüpfen kann?
Danke und Grüße
rechnerische Auflösung dürfte so bei 10cm liegen ist aber auf Grund der inhomogenen Atmosphäre wohl kaum möglich. Ich halte so 0,5 bis 1 Meter für realistisch.
Ich halte es für nahezu ausgeschlossen, dass man mit dem MPX41000 diese Auflösung erreicht. Üblich ist so ca. 1mbar, was einer Höhe von 10m entspricht.
Ich habe mal einen praktischen Versuch von Sensirion gesehen ( www.sensrion.com u.a. extrem empfindliche Differenzdrucksensoren) bei dem sie einen Differenzdruckmesser an ein Refernzdruckgefäß ( Mettaldrinkflasche) angeschlossen haben. Dort konnte man die Höhendifferenz zwischen Tischplatte und Boden bestimmen.
Gruss,
stochri
@stochri
Habe meine Diplomarbeit u.a. über Höhensensorik geschrieben. Ich wäre damals froh gewesen einen MS5534 auslesen zu können, da dieser auch atmosphärische Daten ausgeben kann. Nun möchte ich diesen auch endlich mal bei meinem privaten Projekt ansprechen. Leider fehlt mir dabei die Erfahrung des Ansprechens über SPI mit dem AVR.
Die von Dir angesprochenen Sensoren scheinen ja sehr gut zu sein. Leider bin ich auf die Schnelle nicht dahinter gekommen, wie die Datenaufbereitung aussieht. Scheint nur analoger Ausgang zu sein, den man wieder mit nem AD-Wandler konvertieren muss. Der Sensor mit der größten Empfindlichkeit kann "gerade mal" eine Höhe von knapp 1000m messen. Mit einer Spannungsrange über den gesamten Bereich von 3750 mV auch gar nicht mal so schlecht.
Da ich damals einen Sensor mit einem größeren Messbereich brauchte, habe ich damals einen Sensor aus der SM565X Serie von Amsys (http://www.amsys.de). Die waren v.a. sehr gut temperaturstabil.
Grüße
Kai
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Hallo Kai,
der Differenzdrucksensor SDP1000 ist vom Prinzip her ein Durchflussensor. Zum Differenzrucksensor wird er, wenn man die zwei Anschlüße mit Volumen unterschiedlichen Drucks verbindet.
Schließt man beispielsweise auf einer seite eine Metallflasche mit einem Referennzdruck an ( z.B. der Druck am Boden, wenn das Flugzeug startet ) und läßt die andere Seite offen, fließt ein Luftstrom aus der Flasche durch den Sensor in die Umgebung. Durch den Extrem niedriegen Durchfluss würde es wohl einige Tage benötigen, bis der Druck in der Flasche dem Umgebungsdruck angepasst wäre.
Läßt man das Flusgzeug nur auf 400m steigen, entspricht dies ca. 40mbar Druckunterschied. Bei sehr kleine Durchflüßen ist der Sensor aufgrund der stark nichtliniearen Kennline sehr empfindlich, sodass Du die im Datenblatt gezeigt Anpassschaltung mit den Operationsverstärkern nachbauen müßtest und die resulitierende Spannung mit dem AD-Wandler eines Mikrokontrollers messen.
Gruss,
stochri
Hallo!
Ich möchte dieses Thema noch einmal herauskramen, weil ich jetzt wieder die Zeit (und Drang :D ) habe mich damit zu beschäftigen ;) .
Also soweit: Wir hatten gesagt, 0,000495 V / Meter Höhe.
0,00190 V war die errechnete Auflösung ohne Verstärkung (Bei AVcc= 5V; ARef= 2,56V).
Das müsste doch bedeuten, (Volt/Meter / Auflösung), dass die Genauigkeit ca. 4m betragen würde?
Gruß, Björn
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