Emberi ütés illetve rugás erejének a mérése céljából szeretnék építeni egy ütésmérőt.Egy mma6331L analóg kimenetű gyorsulásmérőm van. Méréshatára +-12g.Az A/D konverter egy TI-os ads8332EVM.
Úgy nézne ki a szerkezet, hogy egy elmozdulni képes boxzsákba vagy ütőpárnába lenne beépítve a gyorsuásmérő, és az adatokat egyenlőre pc-n ábrázolnám.A problémám az SPI kommunikáció , és az UART megvalósítása lenne.Valamint kiváncsi lennék pár ötletre ,hogyan is nézzen ki az ütésmérő mechanikája( minél pontossab értéket szeretnék kapni)

mma6331L:
http://cache.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MMA6331L.pd...spll=1

ads8332:
http://focus.ti.com/lit/ug/sbau176a/sbau176a.pdf

Válaszokat ,ötleteket előre is köszönöm!

Szia!
A kétcsatornás gyorsulásmérő szenzor segítségével a felfüggesztett zsák (fizikai inga) rúgás vagy ütés utáni maximális kitérését (szög) mérném a talajhoz képest a zsák aljára felszerelt eszközzel. A szög alapján meghatározható a zsák függőlegestől való eltérésének szöge és kiszámítható a rúgás sebessége és ereje. Viszonylag régen foglalkoztam már fizikával, jobban utána kellene nézni, hogy pontosan hogyan is lenne jó. A gyorsulásmérős szögelfordulás meghatározására két forrás: Link 1
Link 2
Az UART-tal és az SPI kommunikációval mi a gond?

Szerintem nem kell nagyon túlbonyolítani. Az erőre vagyunk kíváncsiak, gyorsulásmérő megvan, a zsák (vagy az ütni kívánt akármi) tömege állandó. Ált. iskolai fizikából: F=m*a.
Hibaként jelentkezhet a zsák vagy párna puhaságából eredő energiaelnyelő hatása, ami kiküszöbölhető valami kemény felületű eszköz (felfüggesztett léc) használatával.
Mellesleg ilyen céllal született meg a töréstechnika...

egészen jó ötlet. Már volt eszemben csak olyan problémák merültek fel hogy nem mindig ugyanott üti meg az ember a boxzsákot, ezért forgatónyomatékok másképp hatnak, és nagyon gyors és erős utésnél a zsák bekeményedik és a kilendülés kisebb lesz. A mérés szempontjáből ez hibaforrás.

Első körben nekem is ez jutott eszembe, de szerintem problémás. A szenzor kétcsatornás. Nyilván nem tud térbeli gyorsulásvektort mérni, csak síkbelit. A zsák mozgása pedig nem síkbeli mozgást végez, illetve nem egy állandó síkban. Ha a szenzor a zsák alján van, ami jó közelítéssel párhuzamos a talajjal, a lengés maximális szöge meghatározható. Ráadásul a dinamika alaptörvénye pontszerű testekre vonatkozik és valljuk be, de egy bokszzsákot még merev testnek sem mondanánk, nemhogy pontszerűnek. Gondolj bele, ha megütsz egy ilyen zsákot valahol, mondjuk középtájon, akkor például az aljára rögzített szenzor a zsákkal együtt az ütés irányával ellentétesen fog elmozdulni, tehát magunk felé. Míg, ha a szöget mérnénk, akkor az ütés következtében a zsák kileng és kiegyenesedik, ekkor pedig a maximális kitérés meghatározható. Szerintem ez jobb eredményre vezetne.

Légy szíves használd a Válasz "gombot", hogy tudjuk kihez intézed a hozzászólást, valamint a mondatokat nagybetűvel kezdjük.

ha egy merev pvc csövet kemény szivaccsal bevonva használnék, akkor valamilyen mértékben közelebb lennék az ideális merev test-hez.Ha csak egy r sugarú körben lenne hiteles az ütés akkor már pár probléma kiküszöbölve.egy probléma még marad.Lassú ütésnél az ember jobban beleengedi a testsúlyát az ütésbe, ekkor mozdul ki jobban a zsák de nem feltétlen erősebb az ütés, csak jobban hasonlít egy lökésre. ezt is fel kellene ismerni a mérés során. ezért gondoltam hogy gyorsulásmérővel mérni a tárgy maximális gyorsulását.

Az jutott eszembe,az ütés erősségét egy keményre fújt tárgyat megütve ,a belső nyomás változásból lehetne megítélni.
A zsák kilengésével az a gondom ,hogy szerintem ha az alját ütöd jobban kitér mintha a tetejét,valamint lehet ütés helyett tolni is.

Azt szerintem hidraulikus nyomásváltozással lehetne megvalósítani amit és ott szerintem mérési hiba ha elmozdulni képes zsákra tesszük.
az UART-al annyi probléma van hogy lassú volt az adatküldés, de valószínű hogy a használt mikrokontroller belső órajele a lassú.

Ezt találtam.

Köszönöm nagyon hasznosnak tűnik a link. tüzetesen átolvasom.

Valami ilyesmi kellene:
-Bővebben: Link
-Bővebben: Link
-Bővebben: Link

Volt mindig a N.G. csatornán egy műsor, ahol küzdősportokat és technikáit vizsgálták tudományos szempontokból. Ott raktak a boxzsákra valami matrica szerűt, ami érzékelte a nyomás erősségét.
(Most nem jut eszembe a címe, de nem a Human Weapons volt, hanem egy másik... azthiszem.)

Talán ebben volt: A harc tudománya

Itt találsz egy könyvet mechanikai mennyiségek elektromos mérése címmel. Hátha ad egy két ötletet.
Az oldal vilmosd könyvespolca.

Itt több probléma is felmerül két oldalról is.
Ez első az elektronika.
A G mérő sebessége, ami meghatározza a felbontást az időben. Ez a sebesség 400Hz. Látható, hogy semmi értelme 500kSPS A/D, miután ezek a cellák lassúak.
A 16 bites felbontás sem szükséges, miután 10 biten 1024 részre osztanánk a 12G-t, ami 0,01171875G. Ez szerintem elég lehet a megkülönböztetéshez.
Tehát ezt meg lehet oldani egy olcsó mikrokontrollerel is, ami ki tudja szolgálni a G mérőt.
Ha nem a uC értékeli ki az eredményt(miért is ne?), akkor azokat át lehet irányítani a PC-re soros porton. Az átadandó adatok mennyisége 3 csatornás G mérő esetén 3*16bit*400/sec, azaz 19200bit/sec. Tehát ide a soros porttól nagyobb sebesség kell, mint 19200baud. Ez talán nem probléma, de én lehet, hogy a uC-ben számolnám ki a mérési eredményt és adnám át a végén.

Itt felmerül egy újabb kérdés, mit is akarunk mérni? Mert ugye a legnagyobb erőcsúcs nem mond semmit az ütés energiájáról, mert ahhoz azt is kell tudni, hogy az meddig hatott és milyen lefolyással. Tehát egy görbe alatti területet kell kiértékelnünk. Itt gond lehet a mérés indítása, leállítása, a terület kiválasztása, kiértékelése, főleg, ha ezt automatán akarjuk végezni.

És akkor a másik probléma az érzékelő kiválasztása és elhelyezése és maga az ütőfelület. Egy zsák nem ideális, miután annak egyes részei ellentétes irányba mozoghatnak, elnyelik az ütés energiáját, eltrelik a zsák minden pontjára, elterelve az érzékelőről az információt.
Gyorsulásmérővel pontos ütésenergiamérést csak megfelelő módon felfüggesztett(megvezetett) merev lapos ütőfelületen tudok elképzelni.
Zsákon csak saccolóméter lehet egy gyorsulásmérő, főleg ha az nem 3 tengelyes!
A 3 tengelyes megoldással is csak akkor lehetne mérni talán, ha több ponton is mérnénk a zsák gyorsulásait és azok eredőjével számolnánk. De nem lehet elég helyen mérni szerintem ahhoz, hogy a különböző irányból beérkező ütéseket abszoló pontosan lehessen kiértékelni.

Sziasztok! Készítettem egy boxgepet es tanácstalan vagyok abban hogy hogyan merjem meg az ütés erejét. Az első felakadás maga a szenzorral lenne ami bírna az ütés erejét. Gondolkodtam merőbélyegen piezo kristályon de egyik sem valami kecsegtető .
Aztán gondoltam esetleg arra hogy jobb volna gyorsulásmerőt építeni?
Tanácstalan vagyok :/
Válaszaitokat előre is koszi!
Üdv:Levente