ĐO GÓC NGHIÊNG VÀ ĐO ĐỘ RUNG
5.1 Sử dụng sensor gia tốc ADXL202E để đo góc nghiêng .1 Giới thiệu
5.1.3 Kết quả thực nghiệm
Hình 5.4 Sơ đồ nguyên lý kết nối vi điều khiển BS2SX với sensor ADXL202E
(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00
Luận văn thạc sỹ
Sơ đồ nguyên lý kết nối hai lối ra X và Y của sensor tới hai kênh lối vào mạch vi xử lý BasicStamp được chỉ trong hình 4.19.
Điện trở R 1 đặt thời gian một chu kỳ cho một chu kỳ dữ liệu lối ra trên trục (ví dụ như trục X). Trong trường hợp này chúng ta chọn T 2 = 10ms. Chiều dài của xung T 1 tỉ lệ với độ nghiêng được xác định bằng cách đếm số xung chuẩn thu được trong khoảng thời gian này. Chu kỳ của xung đếm được là 0,8 à s và cú mức ổn định là 10 -6 phụ thuộc vào tinh thể dao động thạch anh 50MHz, tạo ra một xung nhịp đồng hồ 125Khz trong mạch vi điều khiển.
Như chỉ ra trong hình 4.15 và 4.16, chúng ta đo sự phụ thuộc của dữ liệu lối ra của sensor vào độ nghiêng. Dựa vào hàm số thể hiện mối quan hệ giữa góc nghiêng và xung lối ra, chúng ta tính được góc nghiêng của sensor sau đó gửi số liệu này về máy tính để điều khiển chuyển động của các khớp robot tương ứng.
Hình 5.5 thể hiện giao diện chương trình mô phỏng lại hoạt động của tay máy trên màn hình máy tính, đồng thời sử dụng một camera khác chụp ảnh chuyển động của robot để so sánh. Chương trình này được viết trên ngôn ngữ Labview, đọc dữ liệu góc nghiêng của từng khớp từ cổng nối tiếp sau đó điều khiển các khớp tương ứng trên hình mô phỏng dịch chuyển tới các giá trị góc nghiêng tương ứng.
Hình 5.5 Môi trường ảo trên màn hình máy tính
Vũ Việt Hùng 75
Luận văn thạc sỹ
Hình 5.6 minh họa tay máy chuyển động theo điệu bộ của người điều khiển trong phòng thí nghiệm. Kết quả cho thấy ta đã điều khiển được chuyển động của tay máy như mong muốn của con người.
Hình 5.6 Hành động của người điều khiển và tay máy
5.2 Ứng dụng sensor gia tốc ADXL202AQC đo rung động 5.2.1 Giới thiệu
Sensor gia tốc ADXL202 có khả năng đo được gia tốc động sinh ra do rung động, va chạm…Các tín hiệu rung động này được thu thập để theo dõi điều kiện hoạt động của các thiết bị gây ra rung động (nguồn rung) từ đó có thể tìm ra các sai hỏng của thiết bị. Trong phần này trình bày phép đo rung và một số kết quả thu được.
Trong ứng dụng đo rung, sử dụng sensor ADXL202AQC, tín hiệu được lấy trên lối ra tương tự của sensor rồi cho qua bộ biến đổi ADC 10 bit được tích hợp sẵn trong vi điều khiển AT90S8535 để thực hiện tiền xử lý sau đó đưa vào máy tính qua cổng RS232 (hình 5.7).
(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00(LUAN.VAN.THAC.SI).Ung.dung.Sensor.gia.toc.Mems.trong.viec.do.goc.nghieng.va.do.do.rung.Luan.van.ThS.Ky.thuat.vo.tuyen.dien.tu.va.thong.tin.lien.lac.2.07.00
Luận văn thạc sỹ
Hình 5.7 Sơ đồ ghép nối sensor ADXL202AQC với máy tính
Nói chung, rung động có băng tần rất rộng, trong khoảng từ vài Hz cho đến hàng vài chục kHz. Việc phân tích và xử lý các tín hiệu có băng tần rộng như vậy là hết sức khó khăn và sẽ rất tốn kém về kinh tế, nên chỉ trong những ứng dụng đặc biệt người ta mới đo các tín hiệu trong băng tần rộng. Với các ứng dụng phân tích rung thông thường, tùy theo từng ứng dụng cụ thể mà người ta phân tích tín hiệu trong một dải tần hẹp hơn. Một trong những cách chia tín hiệu rung thành dải tần hẹp là chia theo nguyên nhân gây ra rung động.
- Rung động của các tòa nhà cao tầng thường ở tần số nhỏ hơn 1Hz - Địa chấn trong khoảng từ 1-35 Hz
- Rung do các phương tiện giao thông trên mặt đất từ 5 – 500 Hz - Rung do máy bay và các phương tiện giao thông trong không gian từ
10 - 2000Hz
Trong vô số dạng rung động, rung động theo dạng sin là đơn giản nhất và dễ hiểu nhất. Trong chương 3, chúng tôi đã tìm hiểu về lý thuyết rung động, trong phần này chúng tôi trình bày các kết quả thực nghiệm khi nghiên cứu dạng rung động điều hòa hình sin với tần số cỡ vài trăm Hz.