Goniometern kallas ofta inklinometer när man refererar till gravitations-planet.
Goniometern är främst avsedd för relativa mätningar mellan två lutande plan, Då finns en offsetfunktion för att nollställa en av vinklarnas avläsning
Man bygger inte med potentiometrar. Det är ingen genomtänkt lösning om man vill ha bra resultat-.
Problemet med friktion är löst sedan 50 år så krångla inte till det som redan är löst.
Se på existerande lösningar hur man gör. Gör så eller hitta på något bättre, vilket troligen exkluderar potentiometrar.
Det finns iofs udda lösningar baserat på t.ex. kvicksilver men det är knappast aktuellt här.
Induktiva kontaktlösa pendel-lösningar finns men är speciella då pendeln även visar acceleration och egen pendel-frekvens.
Prismatiska lösningar som inte kräver kontakt mellan axel-planen finns både enklare lösningar och dyra prismor med hög upplösning men hög kvalitet kostar ofta mycket pengar.
Pottar har mer eller mindre friktion, vinkelavläsningar blir olika beroende på från vilket håll man vrider axeln till en viss sökt position.
Glöm pottar. Det är fel komponent.
I dag är lägesgivare något som kostar 10 kr i ic-format. Det finns ingen friktion för att vrida en axel på dessa kretsar och man kan ofta mäta mer än en axel.
Det är vanligen differentiella kapacitiva sensorer i det lilla formatet, MEMS.
Idag dominerar helt lösningar denna typ av lägesgivare. Det är vad som sitter i mobiltelefonen för att känna av telefonens lutning för att t.ex. vrida display-texten horisontalt. Sensorn kostar i stort inget alls i en mobiltelefon.
Vill man ha hög kvalitet så finns t.ex. Murata SCL3300
https://www.murata.com/~/media/webrenew ... x?la=en-us
Finns arduino-anpassat för den som inte vill göra eget kretskort.
Om vi backar i tiden, bortom dessa små IC, de lite mer analoga lösningarna som förekom för 50-100 år sedan och där man ville att vinkeln skulle referera till gravitations-planet, var nog det vanligaste att man redan då använde
differentiell kondensator, som sensor vilket bl.a. användes i flygplan innan det fanns gyro-sensorer.
Principen är enkel:
diff_cap.jpg
Kapacitiva sensorns grundfunktion är att visa hur stor lutningen är i antingen x eller y-planet relativt gravitationsplanet.
Vid lutningsförändring ökar den ena kapacitansen och den andra minskar.
Kondensatorerna matas av en signalgenerator. Avläsning enklast via bryggkopplad mätförstärkare.
Differentiell kondensator av ovan typ är lätt att bygga själv.
Det är inte en konventionell vridkondensator som man hittar i gamla radio-apparater utan en diff-kondensator där metallytorna är fasta. För att få variabel kapacitans använder man en vätska som dielektrikum mellan kondensatorns bägge plattor. Vätskan kan väljas efter hur stor tröghet man vill ha. Trög silikonolja eller skvalpig metanol. Vätskan ska ha hög dielektricitetskonstant för enkel avläsning. Ska vara elektriskt isolerande. Kondensatorn kan utgöras av ett plaströr med tre bitar koppartejp klistrade utanpå och invändigt halvfylld med vätska.
Det krävs inte så mycket extra tanke för att inse att det är enkelt att bygga en sådan sensor-kondensator som kan mäta både x och y -planets lutning samtidigt. Då behöver inte Z-planet mätas om sensorn fixeras mot detta plan.
Man har full info om i fall man lutar åt något håll relativt lokala gravitationsplanet.
roll_tilt.jpg
Principschema:
schema_incl.png
Lokala gravitationsplanet kan variera om man förändrar accelerationen i det flygplan båt eller bil man sitter i.
På snarlikt sätt som ovan sensorer kan man mäta accelerationen i z-planet med diff-kondingar.I moderna kretsar kan bägge delar vara en del av en serie av diff-kondingar.
För att mäta accelarationen mäter man lägesförändringen i en fjäderupphängd känd massa som på bilden nedan.
MEMS-differential-capacitive-accelerometer.png
