Beschleunigungssensor und Kippwinkelmessung

[Crazy Harry]

Hallo @ all - ich habe diese Frage schon in einem Physik-Forum gestellt und wurde dort auf dieses Forum verwiesen. Ich hoffe ihr könnt mir weiter helfen :)


Vorgaben:

Ich habe einen 2-Achsen Beschleunigungssensor (ADXL202), mit dem man (wie der Name schon sagt) die Beschleunigung in 2 Richtungen messen kann, wenn der Sensor liegt.
Ich vergleiche das am besten einmal mit einem Fahrzeug:
Achse 1: Beschleunigung und Bremsverzögerung (Y-Achse)
Achse 2: Querbeschleunigung links/rechts (X-Achse)

Wenn nun der Sensor stehend montiert wird, so daß eine Achse (Y-Achse) senkrecht steht und die andere (X-Achse) nach links/rechts zeigt, kann man durch die Werte beider Achsen eine (Kipp-)Winkelmessung (Neigung links/rechts) durchführen.
In diesem "Modus" wirkt bei 0° die Gravitation zu 100% auf die Y-Achse - zu 0% auf die X-Achse. Durch Kippen wird dieses Verhältnis geändert.


nun meine Frage:

Nehmen wir einmal an, der Sensor wird an einem Fahrzeug montiert (z.b. Fahrrad) und zwar nach Methode 2: Kippwinkelmessung. Was passiert wenn man sich nun mit dem Fahrrad in die Kurve legt ? Da auf den Sensor nun auch andere Kräfte wirken (Zentrifugalkräfte), bin ich mir nicht sicher, ob der Sensor überhaupt irgend etwas vernünftiges mißt.


Ich hoffe auf einen/viele begnadete(n) Fachm(a/ä)nn(er) und danke schon mal im Voraus für die vielen Antworten und die Lösung meines Problems

danke & gruss
Harry

[Manf]

Die Richtung der Beschleunigung wird beim Fahrrad auf den Auflagepunkt Reifen/Straße zeigen.
Bei einem Auto das auch in der Kurve recht waagerecht bleibt ist die Anzeige sicher interessanter.

Hier gibt es such noch ein einige Betrachtungen zur Beschleunigungsmessung.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=8525
Manfred

[Crazy Harry]

Also ich hab jetzt gegoogelt & gelesen und weiß jetzt, daß es SO nicht funktioniert.

Es muß aber doch irgendwie möglich sein, die Schräglage eines Einspurfahrzeuges zu messen - nur wie ?

[recycle]

Es muß aber doch irgendwie möglich sein, die Schräglage eines Einspurfahrzeuges zu messen - nur wie ?

Abstandsmessung zum Boden?
Mechanisch über "Stützrad" mit entsprechender Messeinrichtung?
Geeignetes Gyroskop?

Irgendwie wird es sicher gehen, es reicht halt nur nicht einfach einen ADXL dranzupappen und den Messwert auszulesen. (was ich mir leider auch mal erhofft hatte)

Wie funktioniert den eigentlich der künstliche Horizont bei einem Flieger? Den gibt es ja auch schon länger und da spielen neben der Erdbeschleuningung auch noch andere Beschleunigungskräfte mit.

[Crazy Harry]

Mechanisch über "Stützrad" mit entsprechender Messeinrichtung?


das möchte ich dann auf einem motorrad (um das gehts nämlich genau gesagt) bei höheren geschwindigkeiten dann doch vermeiden :D




Wie funktioniert den eigentlich der künstliche Horizont bei einem Flieger? Den gibt es ja auch schon länger und da spielen neben der Erdbeschleuningung auch noch andere Beschleunigungskräfte mit.


das ist eine gute frage - mal nachforschen :)

[recycle]

das möchte ich dann auf einem motorrad (um das gehts nämlich genau gesagt) bei höheren geschwindigkeiten dann doch vermeiden

Kann ich verstehen, sähe ein bischen albern aus. Aber vielleicht kannst du es ja als Beiwagen tarnen ;-)

Wofür willst du den Kippwinkel denn messen?
Bei welcher Neigung die Fussrasten aufsetzten kannst du doch auch im Stand ermitteln.
Alles was darüber hinausgeht wird dann doch eh durch soviele Störgrössen beinflusst, dass es kaum messbar ist - über die Beschleunigung schon gar nicht ;-)

[RG]

der 'künstliche Horizont' wird wohl mittels Kreisel funktionieren
RG

[H.A.R.R.Y.]

Hm, ich habe mich auch schon mal damit befaßt um meinem Roboter so eine Art "Raumlage"-Sensor für drei Achsen zu bauen (damit er nicht versehentlich eine zu steile Steigung anfährt). Bin aber nicht dazu gekommen die Idee mal anständig weiterzuverfolgen.

Was ist denn eigentlich mit dem Vektor der Beschleunigung? Sicher zeigt der beim Motorrad in Richtung Auflagepunkt Reifen/Straße. Aber die Summe ist doch anders weil zusätzlich zu der Erdanziehung auf der einen Achse noch die Fliehkraft senkrecht dazu einwirkt. Insgesamt hat also die Beschleunigung einen höheren Wert als die obligaten 9,81m/s². Damit kannst Du den Summenvektor bilden und müßtest über die Verhältnisse dann wieder zurückrechnen können.

Der künstliche Horizont beim Flieger wird soweit ich weiß mit einem Gyroskop erzeugt. Ähnlich wie ein Kreiselkompaß.

Gruß H.A.R.R.Y.

[Manf]

Damit kannst Du den Summenvektor bilden und müßtest über die Verhältnisse dann wieder zurückrechnen können.
Ohne weitere Vertikalbeschleunigung wäre das möglich. Allerdings käme auch nicht die Richtung der Neigung heraus.
Manfred