Messwerte JW24F14

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Moderator: Guido Körber

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Leo1985
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Messwerte JW24F14

Post by Leo1985 »

Hallo zusammen,

meine Frage is relativ trivial, weil ich von der ganzen Technik noch nicht so die Ahnung habe.
Eventeull wurde dieses Thema schonmal in einem anderen thread behandelt.

Ich messe mit Hilfe des JW24F14 Beschleunigungssensor die Beschleunigung des Kopfes bei Neigungsbewegungen zur linken bzw. rechten Schulter. Befestigung ist auf der Körperachse auf dem Kopf
Nach der Kalibrierung verlaufen dei x und y Achse auf der Nulllinie. Wenn der Joywarrior jetz um 90° gekippt wird, mist er ja quasi die Erdschwerebeschleunigung oder?
Die Einstellung die ich benutze sind 1G und 10Hz. Wenn mir dann in der csv.Datei ein Wert von ca. 8000 angezeigt wird, sind das dann 0,8g? oder wie werden die Einheiten angezeigt bzw. verrechnet? und warum zeigt er nicht 1g (9,81m/s²) an?
Als zweites Problem: ich verlasse bei der Messung die x-y-Ebene, heißt der Sensor fängt an zu kippen. das bedeutet ja, dass die Erdbeschleunigung immer mehr anteilig zu dem Wert dazu kommt und nicht die Beschleunigung des Kopfes gemessen wird? gerade bei sehr langsamen Bewegungen!!
Oder gibt es eine Möglichkeit die Gravitation zu kompensieren, außer jetz mathematisch über Vektorrechnung oder so.

thx für die Antworten.

greetz leo
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Christoph Jung
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Re: Messwerte JW24F14

Post by Christoph Jung »

Zur ersten Frage:
Ja bei der Bestimmung des Neigungswinkels muss man sich an der Schwerkraft der Erde richten. Es ist halt ein Beschleunigungsmesser und kein Neigungswinkelmesser. Was nun die Aulösung anbelangt ist das ungefähr die richtige Richtung.
Also bei 1G Einstellung sollte bei 90° Neigung der Wert bei 8192 +/- 2% sein. Abweichungen sind also vorhanden.
Das mit den Frequenz ist eher um das Rauschen in grenzen zu halten.

Was die zweite Frage anbelangt versteh ich diese nich ganz.
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Leo1985
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Re: Messwerte JW24F14

Post by Leo1985 »

vielen dank für die schnelle Antwort.

Also sind bei der 1g Einstellung die 8192 dann 0,8192g?!? wenn ich das richtig verstanden habe.

Zur zweiten Frage:

ich möchte ja auch an sich keinen Neigungswinkel bestimmen, sondern die Beschleunigung des Kopfes. Wie gesagt der Sensor ist oben auf dem Kopf befestigt und die Bewegung erfolgt jeweils zur Schulter (head tilt).
Da sich durch die Kopfneigung zur Seite auch die Lage des Sensors aus der Ebene verändert.
Zur Besseren Erklärung ist im Anhang die Skizze.
Position 1. ist die Ausgangspostion des Kopfes (blauer kreis) mit sensor drauf (rotes rechteck). So wird der Sensor auch kalibriert.
Dann fängt die Versuchsperson abwechselnd den Kopf nach Position 2. und 3. zu neigen (ca 45°)
Dabei kippt der Sensor ja jetzt mit und die Frage war in wie weit jetz die Erdbeschleunigung nach unten je nach winkel anteilig einen Einfluss darauf hat und ob man diese eliminieren kann?
Ich hoffe es ist jetzt etwas klarer.

grüße leo
Skizze head tilt
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Christoph Jung
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Re: Messwerte JW24F14

Post by Christoph Jung »

Nein. Bei der Einstellung 1G entspricht der Wert 8192 = 1G, jedenfalls entnehme ich das so dem Datenblatt (BMA 180 von Bosch). Eine Abweichung von +/-2% ist aber im Tollernazbereich des Sensors. Je nach Einstellung der Beschleunigung ändert sich der Wert. Bei 2G und 90° Neigung ist er bei 4096.

Die Kopfneigung müsste aber langsam und vor allem beschleunigungsfrei sein, denn ja nach Geschwindigkeit der Kopfbewegung schlägt der Sensor mal stärker, mal schwächer aus bis er sich nicht mehr bewegt. Um einen genauen Neigungswinkel zu bekommen sollte man x und y auswerten oder gleich alle 3 Achsen.

Aber verstehen tue ich die Frage immer noch nicht richtig. Um den Neigungswinkel mit dem Beschleunigungssensor zu bestimmen braucht mal eine beschleunigung. Hier bei uns ist das 1G Erdanziehungskraft in der Z-Achse.
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Leo1985
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Re: Messwerte JW24F14

Post by Leo1985 »

hmm...vielleicht denken wir etwas zu kompliziert.

also das heißt is muss jedesma die Werte erst gegenrechnen um letzendlich die genaue g-Zahl und dann m/s² rauszukriegen...uff. kann ansonsten für meine auswertung mit den parameterlosen werten nix anfangen.

zu 2 nur nochmal kurz beschreiben. Ich will keine Neigungswinkel messen. Die sind für die Kopfbewegung vorgegeben. ich möchte einfach nur die seitlich Beschleunigung des Kopfes messen ohne die erdbeschleunigung nach unten drin zu haben. Dieseitlich Bewegung kann auch ma schneller erfolgen je nach Aufgabenstellung. und die Bewegung ist kontinuerliche von links nach rechts. Heißt sobald der kopf beschleunigt wurde, wird er auch schon wieder abgebremst ud es geht in die andere Richtung.
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Christoph Jung
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Re: Messwerte JW24F14

Post by Christoph Jung »

Hier mal ein Link zum BMA180 von Bosch: http://www.bosch-sensortec.com/content/ ... 000-03.pdf
Bei 2G ist die Auflösung pro LSB bei 0,244mg. Ergibt also bei 4096 Schritten einen Wert von 999,424mg

Man müsste die Achsen vermutlich miteinander verrechnen um einen genauen Beschleunigungswert zu bekommen. Hab ich allerdings noch nie gemacht.
X und Y sind auf 0G kalibriert. Die Z-Achse ist von Hause aus auf 1G kalibriert. Damit sollte sich etwas anfangen lassen.
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Ausschnitt Technische beschreibung BMA180
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Guido Körber
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Re: Messwerte JW24F14

Post by Guido Körber »

Wenn ich das richtig verstehe, dann soll irgend was damit bedient werden, dass der User den Kopf kurz bewegt?

Das geht nicht ohne eine entsprechende Software, die solche Sachen auseinanderrechnet. Die Beschleunigung zum Beginn der Bewegung ist integriert identisch mit der am Ende der Bewegung (abgesehen von der Erdbeschleunigung), also würde immer eine hin/her Bewegung entstehen und im Endeffekt der Ausgangspunkt wieder erreicht werden.
Leo1985
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Re: Messwerte JW24F14

Post by Leo1985 »

ja der zweite punkt ist schonmal richtig...es ist eine hin und her bewegung.

wozu ich das ganze mache? das hat medizinische gründe in der gleichgewichtsdiagnostik. Durch lineare Beschleunigung und Neigung des Kopfes wird der Utriculus im Gleichgewichtsorgan gereizt und es kommt des weiteren zu einer sakkadischen Augengegenrollung die mittels Videookulargraphie aufgenommen und ausgewertet wird.
Ziel ist es heruaszufinden, bei welcher Beschleunigung sich ein Schwellenwert finden lässt wo dies nicht mehr passiert uum von dort aus weiter zu forschen. Beschleunigung muss deshalb gemessen werden, weil der Utriculus nur auf lineare Beschleunigung reagiert.
Das ist so in groben Zügen was ich so mache.
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Re: Messwerte JW24F14

Post by Guido Körber »

Wenn ich das richtig in Erinnerung habe, dann nimmt das Gleichgewichtsorgan doch auch die Erdanziehung wahr und kann sie nicht wirklich von einer Beschleunigung unterscheiden? Der Messmechanismus ist ähnlich wie bei unserem Sensor: Die Verformung durch die wirkenden Kräfte wird wahrgenommen. Korrekt?

Dann liefert der JW24F ziemlich genau die Daten die auch das Gleichgewichtsorgan dem Hirn liefert.
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