Mäta vinkel med uC

[FormerMazda]

Det finns tankar om att i framtiden ha digitaliserat bordsågen. Så ställbart anhåll, sågdjup och vinkel.
Anhåll och djup är tämligen enkelt, mest en mekanisk utmaning.
Vinkel däremot är lite knepigare att mäta tror jag?

https://www.proffsmagasinet.se/matinstr ... re-1940001

Kikar man på en sån mätare som i länken och funderar på hur den funkar internt så börjar jag tro att den mäter vinkel med hjälp av en pendel?
För alla elektroniska pryttlar för vinkelmätning verkar vara dessa med accelerometrar och magnetism mm. Och det lär ju funka sådär med magneter i närheten?

Nu skulle ju sågen kunna byggas mekaniskt så att en linjär rörelse ger en vinkel och helt enkelt mappa upp vinkel <-> längd på linjärenhet. Men först vill jag fundera på "riktig" vinkelmätning.
Ja, vi antar att bordet alltid kommer vara plant mot jorden.

Finns det erfarenhet av vinkelmätning här på forat?

[WhyNotOnMars]

Antagligen bara en accelerometer med 3 dimensioner. Det är iaf så man gör för att mäta vilken vinkel en dönare håller i luften.

Sedan hur accelerometrarna fungerar internt, om det finns någon mikroskopisk pendel i dem vet jag inte, men kanske att man har en mikroskopisk vikt och mäter hur den böjs mha trådtöjningsgivare?

[FormerMazda]

Men påverkas inte sådana accelerometrar av magnetism? Eftersom dom ju ofta verkar kunna magnetism?
Eller har jag rört ihop nåt där?

[PF013]

Kiselaccelerometrar påverkas inte av magnetism. Däremot är de ibland integrerade med en magnetometer för att ge båda funktionerna i främst mobiltelefoner.

De är intressanta under av mikromekanik, med flexibla balkar etsade ur kisel, och där böjningen mäts med kapacitansen mellan elektroder. För att slippa en massa olinjäriteter så mäts inte böjningen direkt, utan den hålls emot med en elektrostatisk kraft, och den spänningen som behövs för att hålla emot kraften är direkt proportionerlig mot kraften (och därmed accelerationen). Allt detta, i tre dimensioner, får man in på ett par kvadratmillimeter för några kronor...

[ie]

Rotationsencoder, om du kommer åt axeln den vrids runt?

[H.O]

Är det vinkeln på bordsytan relativt sågbladet du vill mäta?
Själva bordet måste väl vinklas "runt" någon lagringspunkt, kan du inte montera en potentiometer eller enkoder där?

Annars skulle väl en accelerometer fungera förutsatt att "referensplanet" (tänk sågklingan) då alltid håller samma vinkel vilket ju inte är ett problem om det är en maskin som står fast monterad på garagegolvet. Om det däremot är en portabel bordssåg så kan man ju tänka sig att den ibland inte står 100% horisontellt och då kommer ju inte heller vinkelmätarens mätvärde indikera 0° (eller 90°) trots att själva sågbordet är vinkelrätt mot klingan. Hoppas det gick att förstå någorlunda.

När det gäller drönare och annat som rör på sig, dvs utsätts för acceleration annan än jordaccelerationen så räcker det inte långt med "bara" en 3-axlig accelerometer för att hålla reda på hur den är orienterad. Som sagts så kombineras oftast data från accelerometer, magnetometer, gyro och ibland GPS genom mer eller mindre (ofta mer) avancerade filter som spottar ur sig en estimering om farkostens orientering.

[FormerMazda]

Intressant läsning om kiselaccelerometerns uppbyggnad! Tackar för den!

I övrigt, så ja, det förmodligen bästa sättet är att bygga det stabilt mekanisk. Sedan låta den nollas mot ändläge som då ger känd vinkel mot bordet, vilket är det som är det viktiga så att säga.
Även om detta är tänkt byggnation på en stationär såg.

[arvidb]

Vad är det för upplösning och stabilitet på en "typisk" accelerometer? Kolla att det är tillräckligt för ditt ändamål.

[FormerMazda]

Om jag visste vad som var en "typisk" sådan..
Sen kan man väl alltid fundera på om angiven upplösning är sann eller inte.

Men en kort googling gav ADXL335 som förekommande sensor.
Datablad: https://www.sparkfun.com/datasheets/Com ... dxl335.pdf
Och det databladet kan man väl förvisso lita på, och där anges +/- 0,1°, vilket är fullt tillräckligt.
Förutsatt att det inte försvinner med en arduinos A/D-omvandling..