Läsa av vindvinkel.

Planering och tankar kring eventuella framtida projekt.
Qwerty123
Inlägg: 7
Blev medlem: 17 juli 2011, 18:42:09

Läsa av vindvinkel.

Inlägg av Qwerty123 »

Jag håller på med ett projekt där ett delprojekt går ut på att läsa av en vindvinkel och skulle behöva lite hjälp med att hitta rätt komponent/komponenter.

Jag har inte tänkt ge mig på ultraljudsvarianten utan tänker mig en lite mer traditionell variant med en vindflöjel där jag läser av axelns vinkel.
Platsen där det hela skall sitta är sådan att jag måste hålla vikt och storlek till ett minimum.


Det jag söker är alltså:
En givare som ger mig exakt vinkel (ej inkrementellt)
Lägsta möjliga friktion
Lägsta möjliga vikt och storlek



De alternativ jag hittat är:
Jag har tittat lite på MA3 (Magnetic Absolute Magnetic Shaft Encoder) http://usdigital.com/products/ma3 i kullagerutförande från us digital som egentligen är precis vad jag vill ha men den är lite dyr. Jag har hittat den för $118 (varav $52 för frakt från USA).

Ett annat alternativ är vinkelsensor från Novotechnik https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=19259 (finns hos Elfa). Egentligen ett bra alternativ men den kräver att jag fixar en egen axel och kullager eftersom det bara är en sensor utan axel. Den kostar drygt 900:- inkl lägesmarkör hos Elfa och även detta slår lite väl hårt mot totala projektbudgeten.


Vad kan det finnas för alternativ? Någon som har givare att sälja?
ToPNoTCH
Inlägg: 5144
Blev medlem: 21 december 2009, 17:59:48

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av ToPNoTCH »

Om man tänker lite "utanför boxen" så snurrar jag in på två stycken digitala kompasser.

En på den fasta delen och en på den rörliga.

Jag tror det möter dina tre krav rätt bra.

Sedan förutsätter givetvis en sådan lösning i sin tur att du har kunskap att medelst en microkontroller läsa av dom och beräkna vinkeldifferansen.
Efterssom du inte skriver något om den applikation du skall läsa av din vinkel med, vet vi ju inte om du vill ha den i digital eller analog form.

Det kan ju vara så att en UC är inblandad redan i din tillämpning och då är ju mitt förslag destobättre.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26636
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av Icecap »

73-491-60 kan vara ett exempel.
E Kafeman
Inlägg: 3599
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av E Kafeman »

1. En snarlik variant på ultraljud är termisk vindriktningsmätare. I princip ett uppvärmt motstånd och fyra dioder som termometrar på några mm avstånd. Dioderna kopplas i brygga parvis kring motståndet. Vindriktning och vindhastighet fås som ett x/y-värde.
En variant är att ha två tryckrör som mha två givare läser relativt lufttryck i x och y led.

2. Optisk encoder model vindflöjel med 4 givare ger 16 riktningar. Är oftast mer än tillräckligt om man integrerar över tid. Fler givare ger sällan högre noggrannhet då vindriktningen oftast varierar mera.

Något rätt likt variant 1 med motstånd och dioder har jag byggt, men användes under vatten för att läsa riktning av små vattenrörelser. Motståndets temperatur bör regleras för att till att t.ex. hålla 10 grader över omgivningen för att även kunna läsa hastighet tillförlitligt. De kommersiella varianterna brukar skyddas från direkt regn eller sol, då det kan ge avläsningsfel.

http://www.aicpl.com.au/newshtml/news07.shtml
Qwerty123
Inlägg: 7
Blev medlem: 17 juli 2011, 18:42:09

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av Qwerty123 »

Jag hade tänkt avgränsa problemet i den här tråden men det kanske inte var så begåvat. Här kommer lite mer bakgrund till mitt problem/min frågeställning.

Det hela rör sig om en modellsegelbåt som gradvis skall bli autonom.

1. Bygga båt
2. Få båten i sjön med helt manuell styrning dvs både roder och skotning. 
3. Automatisera segeltrim. Dvs enbart kontrollera roder manuellt.
4. Helt autonom.

Jag kommer att ha en arduino på land och en i båten. Kommunikation dem emellan via xbee pro (givetvis den tillåtna internationella varianten host host :-)).

Steg1 i princip klart
Strg 2 på god väg (eventuellt kommer separat projekttråd)
Nu har jag börjat fundera på och inhandla prylar för steg3. Tanken är att använda både båtens krängningsvinkel och vindriktning för att skota korrekt.
Att "bara" köpa en accelerometer för att fixa krängningsvinkel var lite tråkigt så det blev en 9DOF-modul från ebay som jag labbar lite med (en hel del problem där men det är en annan historia).
Steg 4 inte alls påbörjat. Har några gps-moduler liggande som jag aldrig testat så det borde inte vara några problem när väl steg 3 är klart.


Så: Jag gillar verkligen tanken med två kompasser. Speciellt eftersom jag redan kommer att ha en på plats. Funderar bara på hur jag skulle kunna koppla in en kompassmodul till min arduino utan påverka vindflöjelns rörelse. Om det går att lösa så kanske jag ger det ett försök. Kanske inte för att det är den bästa lösningen med absolut en rolig! :-)

Termisk mätare låter också som ett kul sätt. Skall läsa på lite och fundera.
Tack för länken!
eqlazer
Inlägg: 923
Blev medlem: 22 september 2007, 13:53:45
Ort: Göteborg

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av eqlazer »

Om du vill använda dig av magnet för att läsa av vinkel (via flöjel-axel-magnet) kan du använda liknande Triaxis-sensorer, tex MLX90316.

Samma modell kanske kan användas till kompassriktning...
Användarvisningsbild
4kTRB
Inlägg: 20702
Blev medlem: 16 augusti 2009, 19:04:48

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av 4kTRB »

Kom att tänka på en vridkondensator.
Det är ganska lätt att bygga en sån själv, finns många tips på nätet.

Bild

http://www.crystalradio.net/beginners3/cap.shtml
Användarvisningsbild
warpcore
Inlägg: 668
Blev medlem: 3 november 2003, 00:30:22
Ort: Linköping
Kontakt:

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av warpcore »

Jag har tagit fram ett par kort för att läsa av rörelser från 0-360 centrerat runt en axel. Korten är baserade på Austriamicrosystems AS5043 och AS5040. Den ena kortet är endast 0-5V ut för 0-360 graders rörelser, sen börjar den om från 0 igen. 18x18mm stort. Den andra versionen är lite större men har 90gradigt förskjutet pulståg, PWM, Indexering och lite annat lull lull.. Fungerar på samma sätt som den förra.

Det analoga lilla kortet baserad på AS5040 ser ut såhär:

Bild


Den andra versionen baserad på AS5043 ser ut såhär:

Bild

Båda baseras på att det finns en magnet som roterar mot centrum av IC-kretsen med en feltolerans på 0.5mm. Så kanske noga hur man centrerar magneten mot axeln man tänkt använda. Men har man väl gjort detta funkar det hur bra som helst, utan mekanisk kontakt eller slitage.

Datablad finns här:

http://www.ams.com/eng/Products/Magneti ... -Downloads



Om det finns intresse kan jag tänka mig att sälja ett kit med magnet och kort. Återkom isf :)
Qwerty123
Inlägg: 7
Blev medlem: 17 juli 2011, 18:42:09

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av Qwerty123 »

Åhå, se där!!!
Jag har tittat en hel del på ett kort som makerbot säljer som skall bestyckas med AS5040 och varit på väg att skicka efter samplekretsar från AMS .(http://store.makerbot.com/magnetic-rota ... -v1-0.html)
Bangade dock på frakten på $40 från makerbot... :-)


Jag är absolut intresserad av ett kit! Hur mkt har du tänkt dig för respektive variant? Ytmonterat har jag aldrig provat. Svårt? Jag är nöjd när jag fixar hålmonterat. :-)
Användarvisningsbild
warpcore
Inlägg: 668
Blev medlem: 3 november 2003, 00:30:22
Ort: Linköping
Kontakt:

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av warpcore »

Hur blev det med givarlösningen? Fick du till det?

Tyckte tråden dog totalt :S
Qwerty123
Inlägg: 7
Blev medlem: 17 juli 2011, 18:42:09

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av Qwerty123 »

Jasså, dog den? :-)
Som jag skrev i förra inlägget så är jag väldigt intresserad av dina kort. Vad har du tänkt dig för pris?

Blir det inte något av dina kort så blir det nog as5048b dvs med i2c. Övriga sensorer jag kommer att ha läser jag via i2c.
Användarvisningsbild
warpcore
Inlägg: 668
Blev medlem: 3 november 2003, 00:30:22
Ort: Linköping
Kontakt:

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av warpcore »

Oops. Så kan det gå om man inte uppdaterar sidan innan man gör ett inlägg, hehe :)

Så bra. Jag hade själv behovet av samma typ av givare så tog fram dessa just för den anledningen. Har hittills använt de i ett par projekt och de funkar precis som jag tänkt mig. Dock skulle man kunna göra det större AS5040 kortet mer bantat, men la ner energin på att det skulle vara smidigt att hantera samt enkelt att montera.

Jag har några kort klara redan som du skulle kunna få köpa. För att sensorn ska funka krävs en magnet som helst är rund och inte axialt magnetiserade, som i princip de flesta är. Så fick ta hem speciella som passar ändamålet från supermagnete.de. Så om du inte redan har sådana kan jag skicka med det i kitet.

Kan sälja det lilla kortet baserat på AS5043, komplett färdiglött med magnet för 175kr inkl frakt. Och det större baserat på AS5040 för 225kr inkl frakt. Lite mer komponenter och lite mer tid för att löda ihop det. Är i princip självkostnadspris plus några tior för tiden det tar att löda.

Skicka ett PM om du är intresserad :)
Qwerty123
Inlägg: 7
Blev medlem: 17 juli 2011, 18:42:09

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av Qwerty123 »

Perfekt! Då kommer det ett PM och jag anser att frågan är löst. Kanske lite fusk att använda någon annans lösning rakt av men jag har en lång lista med klurigheter att bock av så jag tillåter mig att ta lite genvägar.

Eventuellt kommer jag att byta till en lösning baserat på AS5048B i ett senare skede. Jag såg att att man kunde beställa samples på ams.com. Då kommer jag nog försöka mig på att använda en TSSOP->DIP-adapter från ebay. Men det blir senare... :-)
Användarvisningsbild
adent
Inlägg: 4245
Blev medlem: 27 november 2008, 22:56:23
Ort: Utanför Jönköping
Kontakt:

Re: Läsa av vindvinkel.

Inlägg av adent »

Cool idé. Jag har tänkt tanken om att göra vår fullstora segelbåt autonom också, men inte mer :)
Krävs lite kraftigare doningar.
Skriv svar