Se un giorno deci dessi di montare un nanetto e un acellerometro nel mio razzo, come potrei fare a ricavarmi l'altezza conoscendo l'acellerziome data dall'acellerometro dato tenendo però come dato buono il fatto che la salita è perpendicolare alla gravità terrestre
cè un modo ?
seconda domanda.. la troppa acellerazione potrebbe rompere il sensore ? parlo di circa 350/400 mt in poco meno di un secondo...
Ovviamente il nanetto è per eleborare ed immagazzinare i dati però ora che ci penso sarebbe meglio usare una micro SD ammesso e non concesso che sul tiny 84 gira la libreria Sdfat o similari... scarto le eeprom perchè poi è tutto un togli e metti...
si fa così: per qualche secondo leggi i valori di un asse a razzo fermo, in modo che legga la G di gravità, e setti quel valore come zero.
il valore di G lo conosci a priori, semplicemnete inclinando l'acceleromentro su un lato e leggendo il valore.
per sapere di quanto è l'accelerazione, togli il valore di "zero", e avrai un valore che diviso G ti darà l'accelerazione in G attuale (che può essere positiva e negativa, occhio a non fare divisioni per 0)
accelerazione attuale * tempo ultima lettura +velocità = velocità attuale
velocità=velocità attuale
velocità attuale * tempo ultima lettura + spostamento = spostamento attuale
spostameto = spostamento attuale
notare che velocità e spostamento partono a 0 e si incrementano piano piano.
In realtà ci sono da fare un pò di precisazioni:
questa misura è precisa quanto più piccolo è l'intervallo di tempo, e dato che non sarà mai =0, non avrai mai una precisione assoluta. Anzi, dato che usi questo intervallo di tempo 2 volte, l'errore sarà doppio. (p.s. questi sono 2 integrali, e la variabile di tempo è deltaT)
lo spostamento è relativo al razzo, quindi se ipotizziamo che la salita è perpendicolare allora hai lo spazio percorso E l'altezza raggiunta, altrimenti solo lo spazio percorso In oltre non vengono conteggiato gli spostamenti lungo l'asse X e Z, anche se per un razzo dovrebbero essere pari a 0 se non in fase di rientro
se calcoli l'inclinazione del razzo ad ogni lettura, e fai un pò di trigonometria 3d(o fisica 1, sistemi di riferimento non inerziali), puoi ottenere una STIMA della posizione del tuo razzo rispetto al punto di partenza.
non sono sicurissimo delle formule, ma abbastanza certo
i calcoli in float sono lenti, quelli in int aggiungono troppo errore (anche i float non scherzano ma non c'è altro ...)
la troppa acellerazione potrebbe rompere il sensore ? parlo di circa 350/400 mt in poco meno di un secondo...
nì. nel senso: leggi il datasheet. la maggior parte di sensori dicono di sopravvivere a shock di oltre 100G.. 400m/s sono 400/9.8 = 41G.
si fa così: per qualche secondo leggi i valori di un asse a razzo fermo, in modo che legga la G di gravità, e setti quel valore come zero.
il valore di G lo conosci a priori, semplicemnete inclinando l'acceleromentro su un lato e leggendo il valore.
per sapere di quanto è l'accelerazione, togli il valore di "zero", e avrai un valore che diviso G ti darà l'accelerazione in G attuale (che può essere positiva e negativa, occhio a non fare divisioni per 0)
accelerazione attuale * tempo ultima lettura +velocità = velocità attuale
velocità=velocità attuale
velocità attuale * tempo ultima lettura + spostamento = spostamento attuale
spostameto = spostamento attuale
notare che velocità e spostamento partono a 0 e si incrementano piano piano.
In realtà ci sono da fare un pò di precisazioni:
questa misura è precisa quanto più piccolo è l'intervallo di tempo, e dato che non sarà mai =0, non avrai mai una precisione assoluta. Anzi, dato che usi questo intervallo di tempo 2 volte, l'errore sarà doppio. (p.s. questi sono 2 integrali, e la variabile di tempo è deltaT)
lo spostamento è relativo al razzo, quindi se ipotizziamo che la salita è perpendicolare allora hai lo spazio percorso E l'altezza raggiunta, altrimenti solo lo spazio percorso In oltre non vengono conteggiato gli spostamenti lungo l'asse X e Z, anche se per un razzo dovrebbero essere pari a 0 se non in fase di rientro
se calcoli l'inclinazione del razzo ad ogni lettura, e fai un pò di trigonometria 3d(o fisica 1, sistemi di riferimento non inerziali), puoi ottenere una STIMA della posizione del tuo razzo rispetto al punto di partenza.
non sono sicurissimo delle formule, ma abbastanza certo
i calcoli in float sono lenti, quelli in int aggiungono troppo errore (anche i float non scherzano ma non c'è altro ...)
la troppa acellerazione potrebbe rompere il sensore ? parlo di circa 350/400 mt in poco meno di un secondo...
nì. nel senso: leggi il datasheet. la maggior parte di sensori dicono di sopravvivere a shock di oltre 100G.. 400m/s sono 400/9.8 = 41G.
le formule non so se sono corrette.
per avere lo spazio io farei una media dell'accelerazione e calcolerei lo spazio con
S = 1/2a*t^2
(legge oraria moto uniformemente accelerato)
dove a è l'accelerazione e t è il tempo dal lancio.
usando un accelerazione media ogni volta il tutto risulta direi perfettamente
altrimenti dovresti ogni volta fare 2 calcoli:
Vo = Vo+at
e poi l'altra formula sarebbe
S = S+Vot+1/2a*t^2
con a e t presi ad ogni intervalli
L'idea era quella di usare un semplice acellerometro ma avevo pensato anche alla IMU.....
41 G non sono molti... l'acellerazione della nostra gravità è di circa 9,8m/s^2 quindi 41G * G = 401m/s^2...
cacchio non vorrei friggere il sensore... quasi quasi prendo un adxl da 5 euro cinese... non rischio la IMU...
l'alternativa mi ricadeva sul barometro o su un GPS... il secondo soffre dell'acelerazione e ha un tempo d'aggiornamento troppo basso il secondo non so come potrebbe reagire ma non escludo turbolenze nel mezzo soprattutto quando salta la carica che mi separa i blocchi e lancia il paracadute... però allo scoppio ho l'impressione che si romperebbe anche il baro per via della sovra-pressione...
altro problema.. ho paura che per il tiny a 1 o 8 MHz che sia se la veda brutta con un integrale.. forse è il caso di portarlo a 20 però anche li avrei il problema del quarzo se si rompe.... uff
Superlol non ti preoccupare oggi e ieri ho avuto problemi e non son riuscito a mettere le mani sulla stampate laser a scuola domani pomeriggio visto che son in laboratorio dovrei riuscire a fare la prima prova
il barometro è la soluzione migliore in quanto ti ritorna l'altitudine semplicemente con una frazione:
in aeronautica si usa il valore standard di 1mbar/27 piedi ovvero 1mbar ogni 8.23 metri circa.
senza fare la divisione puoi salvare ad esempio ogni secondo il tutto in un file, lo importi in excel e in niente prendi una cella e scrivi la formula, quindi la trascini in basso ed hai già tutti i valori XD
così hai:
altitudine, calcolo dell'accelerazione, ti crei una curva e hai tutte le velocità istantanee ecc...
Vada per il barometro allora... cercherò di montarlo al di fuori della carlinga in modo da non fargli sentire lo scoppio... e il campinamento lo farò tipo ogni 50 millisecondi....
ratto93:
Vada per il barometro allora... cercherò di montarlo al di fuori della carlinga in modo da non fargli sentire lo scoppio... e il campinamento lo farò tipo ogni 50 millisecondi....
Che sensore potrei usare ?
dovrebbe andare..
EDIT:
il massimo sarebbe di mettere sopra il sensore una specie di aletta che elimini la pressione derivata dall'accelerazione.
il sensore non si danneggia ed hai una lettura mooolto più precisa, infatti l'aria è considerabile incomprimibile solo a basse velocità
si ma un "aletta" in un modello che supera abbondantemente le velocità ottenibili a terra sai quanto influisce? dovresti saperlo meglio di me :)non appena ho tempo di montare il modello o meglio di rimontarlo vedo di fare qualche prova... eventualmente nel frattempo provo i sensori a terra...
superlol:
il massimo sarebbe di mettere sopra il sensore una specie di aletta che elimini la pressione derivata dall'accelerazione.
il sensore non si danneggia ed hai una lettura mooolto più precisa, infatti l'aria è considerabile incomprimibile solo a basse velocità
Meno male che vai in un istituto aeronautico e non sai che cos'è una presa d'aria statica, altro che rimandato a Settembre ti devono espellere con disonore
superlol:
il massimo sarebbe di mettere sopra il sensore una specie di aletta che elimini la pressione derivata dall'accelerazione.
il sensore non si danneggia ed hai una lettura mooolto più precisa, infatti l'aria è considerabile incomprimibile solo a basse velocità
Meno male che vai in un istituto aeronautico e non sai che cos'è una presa d'aria statica, altro che rimandato a Settembre ti devono espellere con disonore
stai cercando di introdurre un altimetro vero da qualche kg in un razzo che in ODV peserà sui 500gr? XD
scherzi a parte io intendevo che da quello che mi risulta siamo in un caso concreto dove il sensore fa attrito con l'aria. l'attrito è una forza che va a agire sul corpo (barometro), se il barometro legge una pressione ed ha una superficie il rapporto tra forza/superficie rileva una pressione no?
dove starei sbagliando signor fisico? XD
il problema lo vedo perchè il barometro non è interno al razzo ma esterno ovvero dove "batte l'aria"...
fosse stato interno non ci sarebbero stati problemi
invece il fatto di mettere un "aletta protettiva" potrebbe essere un problema più per la stabilità del mezzo in quanto, se non piazzata nel punto giusto potrebbe causare una rotazione del razzo
scherzi a parte io intendevo che da quello che mi risulta siamo in un caso concreto dove il sensore fa attrito con l'aria. l'attrito è una forza che va a agire sul corpo (barometro), se il barometro legge una pressione ed ha una superficie il rapporto tra forza/superficie rileva una pressione no?
dove starei sbagliando signor fisico?
il problema lo vedo perchè il barometro non è interno al razzo ma esterno ovvero dove "batte l'aria"...
E io che ho detto ?
Il mio problema è proprio la posizione del barometro rispetto al razzo... dovo non appena lo monto perchè l'avevo montato da bellezza, quanto spazio mi resta disponibile... la prossima volta ne prendo uno di quelli trasparenti per metterci la cam dentro
superlol:
stai cercando di introdurre un altimetro vero da qualche kg in un razzo che in ODV peserà sui 500gr? XD
Adesso mi tocca sul serio farti espellere dalla scuola dopo questa bella asinata
Il barometro deve andare dentro il razzo contenuto in una camera isolata dalla carica di espulsione dotata di presa d'aria statica, e queste sono cose che si trovano su tutti i siti di razzimodellismo oppure basta scaricarsi il manuale di un altimetro per razzi e vedere come va installato.
La pressione barometrica cambia con l'altezza e dinamicamente dato dalla velocitá e forma del velivolo. Ci possono essere punti sulla superfice del razzo che hanno la pressione uguale a quella dell'aria ma ci sono anche quelle con pressiona maggiore e minore. Il problema é trovarli e temo che i punti si spostano in funzione della velocitá.
Ciao Uwe
superlol:
stai cercando di introdurre un altimetro vero da qualche kg in un razzo che in ODV peserà sui 500gr? XD
Adesso mi tocca sul serio farti espellere dalla scuola dopo questa bella asinata
Il barometro deve andare dentro il razzo contenuto in una camera isolata dalla carica di espulsione dotata di presa d'aria statica, e queste sono cose che si trovano su tutti i siti di razzimodellismo oppure basta scaricarsi il manuale di un altimetro per razzi e vedere come va installato.
a quanto riferito dal nostro prof un vero altimetro d'aereo pesa un po' oltre il kg.. spero non mi dessi dell'asino per quel motivo
superlol:
a quanto riferito dal nostro prof un vero altimetro d'aereo pesa un po' oltre il kg.. spero non mi dessi dell'asino per quel motivo
L'altimetro vero e proprio pesa meno di 1 gr se parliamo di dispositivi elettronici, mettici pure un pcb con il relativo micro e arriviamo a meno di 20 grammi compresa una batteria al litio di quelle a bottone.
superlol:
a quanto riferito dal nostro prof un vero altimetro d'aereo pesa un po' oltre il kg.. spero non mi dessi dell'asino per quel motivo
L'altimetro vero e proprio pesa meno di 1 gr se parliamo di dispositivi elettronici, mettici pure un pcb con il relativo micro e arriviamo a meno di 20 grammi compresa una batteria al litio di quelle a bottone.
no io intendevo l'altimetro VERO inteso quello che si monta su aerei come cessna, o se preferisci F16 o A320 XD
io non userei un barometro durante la salita ma solo alla massima altezza, quando il razzo, se in verticale, dovrebbe fermarsi per invertire la rotta e scendere con il paracadute.
stiamo parlando di velocità superiori a quella del suono (circa 340 m/sec) e la pressione dell'aria, comunque, in prossimità del razzo non è quella dell'aria non "disturbata" ed è anche diversa nei diversi punti della superfice del razzo.
(io utilizzerei un semplice GPS commerciale che già da solo, anche senza Arduino, è in grado di registrare Velocità e Quota; ma è OT)
L'accelerazione può essere calcolata successivamente utilizzando i dati di altezza raggiunta nel tempo, oppure registri i soli dati di accelerazione e tempo nell'arduino e i calcoli li eseguirai dopo.
Utilizzando Arduino riassumo:
registro i dati del GPS quota, velocità e tempo. il GPS deve essere veloce (5 o meglio 10Hz) per un migliore dettaglio.
registro i dati dell'accelerometro (un asse è sufficiente).
registro, non necessariamente ma per pura curiosità, i dati del barometro utilizzando solo quelli registrati all'apice della salita e nella discesa lenta.
Arduino non eseguirà alcuna elaborazione ma solo registrazione.
Analizzerò successivamente i dati raccolti.
?
