MEMS cvičenie 2: Rozdiel medzi revíziami
Zo stránky SensorWiki
Vytvorená stránka „1. Look-up table #include <avr/pgmspace.h> const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...}; Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM 2. Po častiach li...“ |
Bez shrnutí editace |
||
(45 medziľahlých úprav od rovnakého používateľa nie je zobrazených.) | |||
Riadok 1: | Riadok 1: | ||
Poznamky 2020: https://www.qsl.net/om3cph/sw/pot.html https://electronics.stackexchange.com/questions/231522/improving-the-linearity-of-a-potentiometer-after-loading | |||
http://www.geofex.com/article_folders/potsecrets/potscret.htm | |||
Poznamky 2022: https://stackoverflow.com/questions/7091294/how-to-build-a-lookup-table-in-c-sdcc-compiler-with-linear-interpolation | |||
Na tomto cvičení je cieľom pripojiť odporový senzor k Arduinu a vylepšiť jeho prevodovú charakteristiku vybranou metódou a zlinearizovanú hodnotu zobraziť | |||
na nejakom miestnom displeji (LED, LCD a pod.) prípadne ju odoslať po sériovej linke do PC (v simulátore TinkerCAD). | |||
== Potenciometrické snímače == | |||
# Poskladajte si odporový senzor polohy so stupnicou (ak nemáte, použite senzor v TinkerCADe). | |||
# Zmerajte prevodovú charakteristiku odporového senzora polohy pomocou ohmmetra (cvičenie 1). | |||
# Senzor pripojte k A/D prevodníku mikropočítača a pomocou programu nižšie zmerajte prevodovú charakteristiku celého meracieho člena. | |||
# Prevodovú charakteristiku zlinearizujte a doložte úspešnosť porovnaním metrologických parametrov. | |||
[[Súbor:MEMS02-SchemaZapojenia21.png|300px|thumb|center|Schéma zapojenia]] | |||
<!-- [[Súbor:MEMS02-SchemaZapojenia.png|300px|thumb|center|Schéma zapojenia]] --> | |||
* Príklad na pripojenie analógového senzora: http://senzor.robotika.sk/sensorwiki/index.php/Acrob007 | |||
* Arduino homepage https://www.arduino.cc/ | |||
Na pridanie do TinkerCAD triedy (classroom) použite [https://www.tinkercad.com/joinclass/B5ZT5MYJJNZP tento link]. Ak od vás program pýta vstupný kód, je to B5ZT5MYJJNZP | |||
<html> | |||
<iframe width="725" height="453" src="https://www.tinkercad.com/embed/6Pg8q4b7Kst?editbtn=1" frameborder="0" marginwidth="0" marginheight="0" scrolling="no"></iframe> | |||
</html> | |||
Ak sa vám nezobrazuje vložený simulátor správne, použite prosím, [https://www.tinkercad.com/things/6Pg8q4b7Kst tento link]. | |||
<!-- Note to self: generovane linky z TinkerCADu expiruju po 336 hodinach - 14 dni --> | |||
<source lang="cpp"> | |||
#define mySensor 0 // 0: potenciometer | |||
// 3: senzor sily | |||
// 5: senzor ohybu | |||
int adcValue; | |||
float outputValue; | |||
void setup() | |||
{ // monitor sa otvara dole vpravo | |||
Serial.begin(9600); // typicke rychlosti su 9600 alebo 115200 | |||
} | |||
void loop() | |||
{ | |||
adcValue = analogRead(mySensor); // read ADC value | |||
outputValue = adcValue; | |||
Serial.println(outputValue); // prints value over serial | |||
delay(100); // delay in milliseconds | |||
} | |||
</source> | |||
== Linearizácia prevodovej charakteristiky == | |||
=== 1. Look-up table === | |||
<source lang="cpp"> | |||
#include <avr/pgmspace.h> | #include <avr/pgmspace.h> | ||
const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...}; | const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...}; | ||
return( table[adcValue] ); | |||
</source> | |||
Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM | Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM | ||
2. Po častiach lineárna náhrada | === 2. Po častiach lineárna náhrada === | ||
if (adcValue > x1) && (adcValue <= x2) | <source lang="cpp"> | ||
y = k2 | /* segment 1 */ | ||
if (adcValue > x0) && (adcValue <= x1) | |||
y = k1 * adcValue + q1; | |||
/* segment 2 */ | |||
if (adcValue > x1) && (adcValue <= x2) | |||
y = k2 * adcValue + q2; | |||
return(y) | return(y) | ||
</source> | |||
Dá sa použiť aj funkcia map v Arduine - https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/ | |||
=== 3. Aproximácia funkcie === | |||
<source lang="cpp"> | |||
y = a2 * adcValue^2 + a1 * adcValue + a0; | |||
return(y); | |||
</source> | |||
* http://terpconnect.umd.edu/~toh/spectrum/CurveFitting.html | * http://terpconnect.umd.edu/~toh/spectrum/CurveFitting.html | ||
Riadok 26: | Riadok 113: | ||
== Úlohy == | |||
'''Úlohy, ktoré treba odovzdať:''' | |||
* Graf 1: prevodové charakteristiky | |||
* Chyby podľa EN 60 770 | * Chyby podľa EN 60 770 | ||
** Nepresnosť | ** Nepresnosť | ||
Riadok 34: | Riadok 126: | ||
** Hysteréza | ** Hysteréza | ||
** Neopakovateľnosť | ** Neopakovateľnosť | ||
* Graf 2: chybové krivky (viď obr.) | * Graf 2: chybové krivky (viď obr.) | ||
* Program pre mikroprocesor | * Program pre mikroprocesor na linearizáciu | ||
* Porovnať namerané výsledky s predošlými | |||
[[Súbor:Example2-1.png|500px]] | [[Súbor:Example2-1.png|500px]] | ||
Hodnotenie: 5 bodov | |||
Deadline: <FONT COlor="red">'''8. 3. 2022 '''</font> | |||
* Tools: https://inkscape.org/sk/~sincoon/%E2%98%85knob-scale-generator | |||
[[MEMS inteligentné senzory a aktuátory#Cvi.C4.8Denia|Návrat na zoznam cvičení...]] | [[MEMS inteligentné senzory a aktuátory#Cvi.C4.8Denia|Návrat na zoznam cvičení...]] | ||
[[Category:MEMS]] | [[Category:MEMS]] |
Aktuálna revízia z 09:22, 27. november 2022
Poznamky 2020: https://www.qsl.net/om3cph/sw/pot.html https://electronics.stackexchange.com/questions/231522/improving-the-linearity-of-a-potentiometer-after-loading http://www.geofex.com/article_folders/potsecrets/potscret.htm
Poznamky 2022: https://stackoverflow.com/questions/7091294/how-to-build-a-lookup-table-in-c-sdcc-compiler-with-linear-interpolation
Na tomto cvičení je cieľom pripojiť odporový senzor k Arduinu a vylepšiť jeho prevodovú charakteristiku vybranou metódou a zlinearizovanú hodnotu zobraziť na nejakom miestnom displeji (LED, LCD a pod.) prípadne ju odoslať po sériovej linke do PC (v simulátore TinkerCAD).
Potenciometrické snímače
- Poskladajte si odporový senzor polohy so stupnicou (ak nemáte, použite senzor v TinkerCADe).
- Zmerajte prevodovú charakteristiku odporového senzora polohy pomocou ohmmetra (cvičenie 1).
- Senzor pripojte k A/D prevodníku mikropočítača a pomocou programu nižšie zmerajte prevodovú charakteristiku celého meracieho člena.
- Prevodovú charakteristiku zlinearizujte a doložte úspešnosť porovnaním metrologických parametrov.
![](/sensorwiki/images/thumb/7/76/MEMS02-SchemaZapojenia21.png/300px-MEMS02-SchemaZapojenia21.png)
- Príklad na pripojenie analógového senzora: http://senzor.robotika.sk/sensorwiki/index.php/Acrob007
- Arduino homepage https://www.arduino.cc/
Na pridanie do TinkerCAD triedy (classroom) použite tento link. Ak od vás program pýta vstupný kód, je to B5ZT5MYJJNZP
Ak sa vám nezobrazuje vložený simulátor správne, použite prosím, tento link.
#define mySensor 0 // 0: potenciometer
// 3: senzor sily
// 5: senzor ohybu
int adcValue;
float outputValue;
void setup()
{ // monitor sa otvara dole vpravo
Serial.begin(9600); // typicke rychlosti su 9600 alebo 115200
}
void loop()
{
adcValue = analogRead(mySensor); // read ADC value
outputValue = adcValue;
Serial.println(outputValue); // prints value over serial
delay(100); // delay in milliseconds
}
Linearizácia prevodovej charakteristiky
1. Look-up table
#include <avr/pgmspace.h>
const PROGMEM int table[] = {11,12,15,...};
return( table[adcValue] );
Viac info tu: https://www.arduino.cc/en/Reference/PROGMEM
2. Po častiach lineárna náhrada
/* segment 1 */
if (adcValue > x0) && (adcValue <= x1)
y = k1 * adcValue + q1;
/* segment 2 */
if (adcValue > x1) && (adcValue <= x2)
y = k2 * adcValue + q2;
return(y)
Dá sa použiť aj funkcia map v Arduine - https://www.arduino.cc/reference/en/language/functions/math/map/
3. Aproximácia funkcie
y = a2 * adcValue^2 + a1 * adcValue + a0;
return(y);
- https://www.gnu.org/software/octave/doc/interpreter/Polynomial-Interpolation.html
- http://octave.sourceforge.net/optim/function/leasqr.html
- http://octave.sourceforge.net/optim/function/expfit.html
- https://www.gnu.org/software/gsl/manual/html_node/Example-programs-for-Nonlinear-Least_002dSquares-Fitting.html
- https://www.gnu.org/software/octave/doc/interpreter/One_002ddimensional-Interpolation.html#One_002ddimensional-Interpolation
Úlohy
Úlohy, ktoré treba odovzdať:
- Graf 1: prevodové charakteristiky
- Chyby podľa EN 60 770
- Nepresnosť
- Meraná chyba
- Nelinearita
- Hysteréza
- Neopakovateľnosť
- Graf 2: chybové krivky (viď obr.)
- Program pre mikroprocesor na linearizáciu
- Porovnať namerané výsledky s predošlými
Hodnotenie: 5 bodov
Deadline: 8. 3. 2022