Gyro Datenblatt / Kennwerte verstehen, brauche hilfe

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08.05.2011, 09:11
chmbw

Gyro Datenblatt / Kennwerte verstehen, brauche hilfe

Hallo,

ich beschäftige mich erst seit kurzem mit Gyroskopen und habe noch so ein bisschen Verständnisprobleme was die einzelnen Daten bzw. Kennwerte angeht. Ich habe mit einem NGS1 zu tun
(Datenblatt: http://www.sensor-technik.de/images/...enblatt_de.pdf)
In meinem Fall wird das Signal vom Gyro analog ausgegeben, dann AD-Gewandelt und weiter verrechnet. Wie muss ich mir jetzt allerdings die Angabe von 40Hz bei Bandbreite vorstellen?
Was genau ist die Bandbreite bei einem Gyro und wie muss ich mir Aussagen wie: "das Signal ändert sich mit x Hz" hier vorstellen? Was ich mir bislang überlegt habe ist, dass damit vielleicht gemeint sein soll, wie stark meine Winkelbeschleunigung ist und über welchen Zeitraum sie konstant ist: drehe ich den Gyro mit über 0.5s konstanter Winkelgeschwindigkeit, ändert sich das Signal mit 2 Hz?!

Die Angabe der Auflösung ist für "@40 Hz" = 0.25°/s Wenn sich mein Signal jetzt langsamer änder kann ich also annehmen, dass es genauer als diese 0.25°/s ist. Sprich kann ich 0.25°/s als "worst-case-Auflösung" sehen?!

Für was steht das "FS" hinter der Angabe für Nichtlinearität?

Sorry wenn die Fragen ein wenig "dämlich" erscheinen, bin für jede Hilfe dankbar!
Viele Grüße
08.05.2011, 09:57
RP6conrad

Bandbreite ist die Eigenschaft wie schnell eine Messung sein kan. Wen ihre signal sich langsamer aendert dan 40 Hz, is diese Gyro geeignet. Beispiel : Eine Balanceroboter. Da aendert sich die Winkelgeschwindigkeit nicht schlagartig. Ihre analog converter kan da samplen mit 40 Hz, und die Messung ist dan correct. Soll die Sample Rate von gyro 1 Hz betragen, dan hilft die Sample Rate von 40 Hz nicht : Die wirkliche Winkelgeschwindigkeit kan nach eine Sekunde schon total anders sein, und sie iher Messung gibt dan 40/sek mehr oder weniger die identische Analog Spannung.
Eine zo grosse Bandbreite konnen sie analog oder digital kleiner machen (mittelwerte bilden, oder filter), andersum geht nicht. Aus eine Mittelwert lasst sich niemals die einzele Werten ableiden !!
08.05.2011, 10:35
chmbw

erstmal herzlichen Dank für die Antwort!

Zitat:

Zitat von RP6conrad

Soll die Sample Rate von gyro 1 Hz betragen, dan hilft die Sample Rate von 40 Hz nicht : Die wirkliche Winkelgeschwindigkeit kan nach eine Sekunde schon total anders sein, und sie iher Messung gibt dan 40/sek mehr oder weniger die identische Analog Spannung.

verstehe ich das so richtig: wenn sich meine Winkelgeschwindigkeit mit 40Hz ändert, ich aber nur mit 1 Hz Abtaste, dass ich entsprechend auch nur Jede Sekunde einen neuen Wert kriege, die Änderungen zwischendurch werden nicht aufgezeichnet?!

Wenn ich mit beispielsweise 4 Hz abtaste, dann darf sich meine Winkelgeschwindigkeit nicht schneller als mit 2 Hz ändern, sonst kriege ich Fehler. Stimmt das so?
08.05.2011, 15:39
ranke

Zitat:

... drehe ich den Gyro mit über 0.5s konstanter Winkelgeschwindigkeit, ändert sich das Signal mit 2 Hz?!

Der Ausgangswert des Gyro ist proportional zur Winkelgeschwindigkeit. Wenn Du für 0,5 s die Winkelgeschwindigkeit konstant hältst, sollte auch der Ausgangswert für diese 0,5 s konstant sein (und sich nicht etwa mit 2 Hz ändern). Die Angabe über die Grenzfrequenz von 40 Hz ist nur interessant für nicht konstante Winkelgeschwindigkeiten.
Änderst Du die Winkelgeschwindigkeit, dann wird das Ausgangssignal des Sensors entsprechend folgen. Der Sensor kann aber keine sehr schnellen Änderungen der Winkelgeschwindigkeit darstellen, die Grenzfrequenz liegt bei 40Hz. Beispiel: Eine sinusförmig modulierte Winkelgeschwindigkeit, die bei niedriger Frequenz eine Amplitude von 1V am Ausgang erzeugt, wird bei 40Hz nur noch 0,7 V am Ausgang erzeugen. Du kannst es Dir auch als "idealen", frequenzunabhängigen Sensor vorstellen, dem ein Tiefpassfilter mit 40Hz Grenzfrequenz nachgeschaltet ist. In typischen Anwendungsfällen sind Frequenzen oberhalb 40Hz Vibrationen, die man gar nicht dargestellt haben möchte.

Zitat:

Die Angabe der Auflösung ist für "@40 Hz" = 0.25°/s Wenn sich mein Signal jetzt langsamer änder kann ich also annehmen, dass es genauer als diese 0.25°/s ist. Sprich kann ich 0.25°/s als "worst-case-Auflösung" sehen?!

Ich vermute auch, dass es eher eine worst-case Angabe ist, oder zumindest eine Angabe, die für 0 bis 40Hz gilt. Genauer als 0,25 °/s ist es natürlich trotzdem nicht, es sind ja andere Fehler noch dazu zu rechnen, (z.B. Nullpunkt mit 0,5 °/s, macht also schon mal nicht besser als 0,75°/s).

Zitat:

Für was steht das "FS" hinter der Angabe für Nichtlinearität?

Da komm ich auch gerade nicht drauf.