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Titolo: Confusione su datasheet

Ciao,
non riesco a interpretare una tabella del datasheet del rate-gyro ADIS16130:
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADIS16130.PDF
Pagina 10, Tabella 7.
Colonna dei 24-bit tutto ok, corrisponde alla formuletta appena sopra:
RATE = (codes - 2^23) / 23.488
il problema riguarda la colonna dei 16-bit.
Facendo il rapporto tra (codes - 2^15) e il rate output ottengo sempre 
valori diversi.
Es.
(32767 - 32768) / -0.00017030 = 5872
(31850 - 32768) / -10 = 91.8
mentre gli stessi valori ricavati con la colonna a 24-bit danno:
(8388604 - 8.388.608) / -0.00017030 = 24488
(8153728 - 8.388.608) / -10 = 24488
coerente con la formuletta di prima.
Dove sbaglio?
Volendo stabilizzare l'accuratezza in funzione della temperatura (a 
parte termostatare) l'unico dato a disposizione ï¿œ quello striminzito 
grafico a Pag. 8 in alto a sinistra?
Grazie!
Marco

 grafico a Pag. 8 in alto a sinistra?
Bella grazia! Per tanti accelerometri non ti danno nemmeno la figura. In
ogni caso la regola aurea dei datasheet � che l'unica cosa che conta sono
le tabelle numeriche; i grafici sono messi per bellezza. :)
Probabilmente "mu" dovrebbe mostrare il valore medio del parametro in esame
(in questo caso l'offset di uscita), mentre "1-sigma" � un modo per
indicare una "zona" all'interno della distribuzione gaussiana del
parametro. In pratica ti stanno dicendo che c'� una probabilit� x che
starai entro quei limiti. Ora onestamente non ricordo come si calcoli x, ma
il punto � che x � comunque minore di 1. :)
L'offset dei sensori MEMS di solito ha un andamento abbastanza lineare (a
differenza della sensibilit�, che invece ha spesso dei ginocchi), quindi �
"sufficiente" fare una calibrazione su due punti (temperature). Ovviamente
per ogni sensore.
-- 
emboliaschizoide.splinder.com

 parametro.
Deviazione standard, ecco l'espressione che non ricordavo!
http://en.wikipedia.org/wiki/Standard_deviation
-- 
emboliaschizoide.splinder.com

 per ogni sensore.
Quello che temevo.
Ma probabilmente come gi� visto in passato per altre applicazioni una 
volta che l'elettronica va a regime - in condizioni operative - la 
temperatura (misurata, non ipotizzata!) cambia di pochi gradi. Quindi 
potrebbe non essere necessaria questa calibrazione.
Ciao!
Marco

 potrebbe non essere necessaria questa calibrazione.
Mumble... c'� qualche filtrino magico per migliorare un po' l'immunit� 
al rumore? :-/
Ho qui il sensore appoggiato sulla scrivania. Acquisisco a 100 Hz (ho 
fissato la banda passante a -3 dB a 12 Hz con relativo condensatore) e 
integro i dati per avere un'indicazione di prua.
Ho una "deriva" di 1� ogni paio di minuti (la T � ormai costante: sono 2 
ore che � acceso) pur con il sensore fermo.
Con le alimentazioni che mi ritrovo posso contare solo su 11/12 bit di 
risoluzione effettiva. Se il rumore fosse di quello che si studia 
all'uni (AWGN) non dovrebbe inficiarmi i dati nel medio periodo avendo 
media nulla, ma tant'�...
E cos� siamo gi� a una (pessima) sensibilit� di 0.17 �/s.
In che modo posso migliorare la situazione?
Buona domenica!
Marco

 In che modo posso migliorare la situazione?
Dimenticavo di aggiungere che utilizzo gi� un filtrino IIR del primo 
ordine con una costante di tempo di un paio di campioni per il segnale, 
mentre lo stesso filtro con una costante di tempo di una decina di 
secondi lo utilizzo per stabilire lo "zero" del sensore.
Marco

 In che modo posso migliorare la situazione?
Usando una bussola magnetica, un giroscopio meccanico o uno laser. Davvero
pensavi che quegli affarini ti potessero dare una prora? Servono solo a
confermare il dato della magnetica sugli autoveicoli: se passi di fianco a
una struttura metallica o una linea di trasmissione di energia elettrica la
lettura della magnetica ha un improvviso "giramento" La rate gyro mems
serve solo a confermare che hai svoltato in una traversa e non che stai
continuando ad andar dritto sotto un elettrodotto.
-- 
Saluti

 continuando ad andar dritto sotto un elettrodotto.
Yep, cos� li uso correntemente sui ROV.
Ma in questo caso l'obiettivo (irraggiungibile) � mantenere la prua 
entro qualche grado per un'oretta almeno.
Sapevo che non ci si poteva arrivare, ma confidavo in qualche minuto in 
pi� di autonomia....
Dovrei capire per� quanto l'alimentazione (switching, che non posso 
toccare) influisca su questa deriva. Magari faccio la prova con un buon 
lineare. Se non cambia nulla allora � proprio intrinseco al rate-gyro.
Marco

 lineare. Se non cambia nulla allora � proprio intrinseco al rate-gyro.
Un grado ogni due minuti � gi� un ottimissimo risultato, sient'amm�.
-- 
Saluti

 media nulla, ma tant'�...
Eh, magari fosse AWGN. Cerca "angular random walk" per dettagli.
Stando nel semplice potresti tentare due strade:
-Ridurre ancora la banda passante (dipende dalla dinamica del tuo veicolo);
-Eliminare la componente continua con un filtro passa-alto con frequenza di
taglio molto bassa (decimi o centesimi di Hz).
Altrimenti se sei fortemente motivato leggi questo:
http://www.mdpi.org/sensors/papers/s8042886.pdf
-- 
emboliaschizoide.splinder.com

 
http://www.mdpi.org/sensors/papers/s8042886.pdf
A dir poco splendido!
Stavo per consigliargli anc'hio il filtro di Kalman (che io sappia fu
proprio la Sperry dove lavoravo, 25 anni fa, ad introdurlo per avere il
punto nave correlando vari sensori, compreso il GPS che aveva, ai tempi, un
errore di 100 metri), ma l'implementazione non � uno scherzo.
-- 
Saluti

 
http://www.mdpi.org/sensors/papers/s8042886.pdf
Con Kalman ho un conto in sospeso... tutte le volte che mi ci sono messo 
dietro non ho cavato un ragno dal buco.
Forse non sono ancora in grado... ma prima o poi lo sistemer� a dovere!
Marco

 velocit� costante.
Tratti parecchio lunghi, direi. :)
Al limite puoi anche adottare una soluzione "mista": al disotto di una
certa soglia prendi il valore filtrato, al disopra prendi il valore non
filtrato.
-- 
emboliaschizoide.splinder.com

 A dir poco splendido!
Gi�, ti fa davvero venir voglia di investirci sopra un po' di risorse.
Ottenere un grado all'ora di drift con dei giroscopi MEMS sembra davvero
incredibile.
-- 
emboliaschizoide.splinder.com

 incredibile.
Incredibile? Per niente. C'hai del tempo libero?
-- 
Saluti

 Va sempre in una direzione tranne qualche piccolo "moto browniano" qua e l�.
Temo sia la miglior descrizione. Perci� ho una (ingiustificata ma
giustificabile) fede nel sistema a sensori multipli.
-- 
Saluti

 posto inizialmente la questione - anzi, sono un po' offeso ;))
Ma no! Come risposto a Bertolazzi sono consapevole dei limiti dei MEMS 
dopo quel thread su s.e.d. Per� non mi sembra cos� illegittimo cercare 
di tirar fuori il meglio possibile da quello che ho a disposizione!
Pace? :)
Marco

 L'offset non lo togli di certo con dei passa-basso!
Scusa non mi sono spiegato.
Riprovo: a velocit� angolare nulla il sensore mi da un segnale v0 + N, 
dove N � il rumore e v0 � vicina a met� alimentazione.
La mia uscita � quindi (v + N) - v0 con v0 stimato al momento della 
calibrazione. In pratica lascio fermo il gyro, aspetto un po' e leggo il 
valore. Quello per me � l'offset che vado a sottrarre ad ogni lettura.
Chiaro che se quando campiono v0 il rumore mi sposta ho un offset 
sbagliato. Per questo ho messo un passa basso, cos� da migliorare la 
stima della media.
Se ci sono metodi migliori sono aperto a suggerimenti!
Marco

 valore. Quello per me � l'offset che vado a sottrarre ad ogni lettura.
Secondo me dovresti lasciare intatta l'intera catena di acquisizione (non
aggiungere nessun filtro) e leggere il valore integrato. Lo lasci fermo per
un tempo da stabilire (un minuto? Un'ora? Non ne ho idea), leggi l'angolo
che hai calcolato integrando normalmente la velocit�, e il tuo offset sar�
angolo/tempo.
Gi� che fai degli esperimenti non disdegnerei il tentativo di raffreddarlo
a -40 gradi o gi� di l� con una Peltier a doppio o triplo stadio, giusto
per vedere come cambia la distribuzione e l'ampiezza del rumore.
-- 
emboliaschizoide.splinder.com

 angolo/tempo.
Buona idea. Proverolla.
Grazie
Marco

 a -40 gradi o gi� di l� con una Peltier a doppio o triplo stadio,
Forse non arriver� a -40 ma, da ecologista, preferisco la bomboletta di
butano.
-- 
Saluti