Störningar på gyro

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
backeliten
Inlägg: 56
Blev medlem: 24 maj 2005, 20:43:10
Ort: Örnsköldsvik

Störningar på gyro

Inlägg av backeliten »

Har ett besynerligt problem.

Håller på med ett projekt med både accelerormetrar och gyron.

Jag får sporadiska störningar på gyrot.

Det roliga är att när jag kör systemet utan att aktivera mina drivmotorer så funkar det perfekt.
Men så fort jag aktiverar dem så kan jag få sporadiska störningar.

Jag använder ett par OSMC (http://www.robotpower.com/products/osmc_info.html) som drivsteg.
Motorerna jag använder är ett par 24volt från Pride Jazzy (http://www.pridemobility.com/jazzy/)
Processorn är en NXP LPC1768.

Först provade jag med ett gyro som heter ITG-3200, det är ett i2c gyro.
Så länge jag kör utan huvudmotorerna aktiverade så fungerar det perfekt, får fina och jämna
läsningar. Men så fort jag aktiverar H-bryggorna så hänger sig i2c läsningen.
Om jag väljer att inte adressera just gyrot utan accelerometern som sitter på samma i2c buss så fungerar
det fin fint oavsett om jag har h-bryggorna igång eller inte.
Resettar jag processorn så fungerar gyrot igen, så själv gyrot behöver inte powercyclas för att fungera igen.
Ibland kan jag köra i nån sekund innan det hänger sig. Ibland hänger det sig direkt när jag aktiverar stegen.

Använder jag ett analogt gyro får jag ett annat fenomen, sporadiskt kan gyrot drifta iväg rätt ordenligt.
Analoga gyrot jag använder här är ett LPR530AL från ST.

Se bilden nedan:

Bild
På x-axeln är det sekunder, här ser vi intervalet 152-153 sekunder som enheten har varit aktiv.
y-axeln är ingen direkt översättbara skala, men acc Z visar jordgravitationen som är ca 400.

Har försökt med skärmning av mätkretsarna, dels inbyggnad i aluminumlåda, dels inskärmning av både processor och sensorelement.
Men inget ger nån större skillnad.

Det som ger skillnad är att om jag ändrar frekvensen till h-bryggorna, så kan antalet störningar ändras, plus att amplituden
av störningen blir olika.

Med bärfrekvens på ca 20kHz till H-bryggorna så händer det med några sekunders mellanrum, och rätt kraftiga.
Kör jag med 250Hz händer det nästan aldrig, 1-2st på 10min, och om det händer så är de rätt svaga vilket är hanterbart.
Men jag vill ju helst köra med så hög frekvens som möjligt till h-bryggorna för att undvika onödigt ljud och förbättra prestandan.

Men frågan är vad de påverkas av, kan de påverkas av magnetfält eller kan de också vara känsliga för ultraljud?

Har försökt hitta information om vad som kan påverka gyron, men har inte blivit riktigt så klokare på det.
Båda dessa jag har testat är MEMS gyron, kan ett Piezo gyro vara mera stabilt (används ju ofta inom RC byggen)?
Användarvisningsbild
lizerdboy
Inlägg: 1610
Blev medlem: 6 oktober 2003, 22:24:12
Ort: Stockholm

Re: Störningar på gyro

Inlägg av lizerdboy »

som du säger så känns det som de måste vara störningar.

Alu låda som avstörning, hur är det med den elektriska kopplingen mellan huvudkortet och H drivaren ??
Jord och matningar och andra signaler som sitter i mellan ??

allt kopplat direkt eller sitter det avstörningar i mellan ??

Sen så undrar man vad det ska bli för bygge? :D låter som ett segway bygge `?? :wink:
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26622
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Störningar på gyro

Inlägg av Icecap »

Jag skulle tro att det är inducerade störningar från motorstyrningen. Och jag skulle tro att det kan vara på matningen till sensorn som det behövs avkoppling. Man brukar ju ta antingen ett motstånd i serie med matningen till sensorn samt en (eller fler) kondensatorer över sensorn. En induktans istället för motstånd i matningen kan vara bra också, mycket bra t.o.m.
backeliten
Inlägg: 56
Blev medlem: 24 maj 2005, 20:43:10
Ort: Örnsköldsvik

Re: Störningar på gyro

Inlägg av backeliten »

Mellan H-stegen och processorn finns det optokopplare. Processormatningen tas ifrån batterierna med egna spänningsregulatorer i olika steg.

Optokopplarna sitter förvisso inne i samma låda som processorn, men gyrot sitter i en egen skärmlåda inne i den lådan.
Den koppling som kan finnas är just ledarna som går in i första lådan från h-bryggorna och om de då kopplar ner till processorkortet som i sin tur är kopplad till gyrot.
Har försökt laborerat lite med det, men ingen större framgång.

På h-bryggorna sitter det ett kondensatorpack, men mellan motor och h-brygga finns inga avstörningar. Men har partvinnat alla ledare som bär större strömmar.

hehe, rätt gissat, det ska bli en segway! :)

Du hade inga problem med gyrot på ditt bygge? Tänkte eftersom du hade två olika sensorkort, varav på den ena ser det ut att sitta ett annat gyro?
backeliten
Inlägg: 56
Blev medlem: 24 maj 2005, 20:43:10
Ort: Örnsköldsvik

Re: Störningar på gyro

Inlägg av backeliten »

har kopplat av med kondingar till sensorn, sitter både 0.1uF och 10uF på själva sensorkortet. Men de övriga sensorer som sitter på samma kort (accel) påverkas inte, dvs det är bara gyrot i de båda fallen (analogt och digitalt). Men ska prova med en induktans på matningen.

Den digitala är följande:
http://www.sparkfun.com/products/10121

Den analoga är följande:
http://www.sparkfun.com/products/10010
Användarvisningsbild
lizerdboy
Inlägg: 1610
Blev medlem: 6 oktober 2003, 22:24:12
Ort: Stockholm

Re: Störningar på gyro

Inlägg av lizerdboy »

Jag har en hel del avstörning tänk på mitt bygge så jag har inte de minsta problem med det.
Har inga optokoplare, men huvudkortet har separata matning.
och jorden mellan motordrivaren och mainboard äääh orkar inte berätta, visar ist, brb :)

Edit** Min server är nere , fixar bilderna när jag fått igång den
Användarvisningsbild
lizerdboy
Inlägg: 1610
Blev medlem: 6 oktober 2003, 22:24:12
Ort: Stockholm

Re: Störningar på gyro

Inlägg av lizerdboy »


Mainboard
Bild

Motor A_PWM kommer från MCU (3.3v) görs om till 5v via U126 och U123(<- smithtriger)
5v0_Ext är en separat matning på kortet som bara går till externa funktioner.

U149 separerar jorden på mainboard mot anslutningsjorden, samma med U143 och 5v0_Ext

Sen så sitter själva MCU separerad från kabel anslutningen via fackverket i själva lådan.

Bild
Här kommer anslutningen in på motorkortet

U26 separera återigen anslutningsjorden från motorjorden.
samma med U25 och 5v
PWM signalen går in i en smitchtrigger igen och de gör att man separerar signalen så pwm kabel signalen inte går in på själva drivern och de gör att man minskar störningar med ökad avstånd.

Hoppas de gick att förstå vad jag mena :)

Edit*
Komponenten jag pratar om är
Ferrit Beads
http://se.farnell.com/jsp/search/produc ... KU=1669752
Senast redigerad av lizerdboy 17 juli 2012, 21:23:36, redigerad totalt 3 gånger.
Användarvisningsbild
lizerdboy
Inlägg: 1610
Blev medlem: 6 oktober 2003, 22:24:12
Ort: Stockholm

Re: Störningar på gyro

Inlägg av lizerdboy »

missade
Du hade inga problem med gyrot på ditt bygge? Tänkte eftersom du hade två olika sensorkort, varav på den ena ser det ut att sitta ett annat gyro?
Jo då jag har haft massa problem med det första gyrot LPY503AL och 3st lis302sg accelerometrar
Gjorde alla möjliga olika filter lösningar och Kalman och complementery men fick det inte så pass bra att jag vågade ställa mig på maskinen :)

Sen så gjorde jag ett nytt kort med ADXRS450 som gyro och 2st MXA2500G accelerometrar
och då gick de på några timmar att få till de så de var enorm skillnad.

Men alla gyron har drift !!! de går inte att få bort (helt iaf )
visa gärna en bild på hur elektroniken sitter på maskinen.
backeliten
Inlägg: 56
Blev medlem: 24 maj 2005, 20:43:10
Ort: Örnsköldsvik

Re: Störningar på gyro

Inlägg av backeliten »

Okej, jag hänger med! Finurligt sätt att koppla av fastän du inte har gjord galvanisk avskiljning. :) I mina första tester när fuskade med jordplanerna kunde man snabbt konstantera att det kunde skilja uppemot 2-3volt mellan de olika h-bryggorna. Men det kommer nog också av att det inte var så kraftiga ledare ifrån matningspunkten till själva stegerna. :)

Inser att det är enklare med bilder, men eftersom allt nu är byggt på experimentkort har jag inget elschema. Det ska bli nästa steg att göra ett riktigt kort till denna skapelse! :)
Både cpu delen och drivstegerna, då jag har insett att jag inte behöver ha alla kraft som finns i OSMC steget! :)
Hade gärna visat hur den ser ut i närmare detalj, men just nu står den 20mil bort. Ska fota mera i detalj när jag ska dit nu i helgen.

Men en liten kort beskrivning:
Nu har jag ju optokopplare mellan h-korten och cpu:n
Optokopplaren är en 6n137, där lysdiod sidan är kopplad direkt till processorn med förkopplingsmotstånd.

Andra sidan är driven ifrån H-bryggans egna matning 12V, dvs regulator ner till 5v och sedan sitter det schmitt inverterare först direkt efter optokopplaren, sen sitter det en schmitt invertare till i följd som vänder på signalen för HIP steget för ALI och BLI ingångarna.

För andra h-bryggan ser det likadant ut, så även h-stegerna är skilda emellan varandra.

Det gör att det inte finns något gemensamt jordplan mellan processorn och h-bryggan. Vilket borde eliminera störningarna.
Den koppling som kan finnas är isf radiostrålning ifrån ledarna in till processkortet, då optokopplarna och schmitttriggarna sitter i samma kapsling som cpun. Men då tycker jag störningarna borde ha blivit värre om jag kapslade in dem, vilket inte gjorde nån skillnad om jag körde helt öppet eller intu i en kapsling.

Som det är nu kör jag bara med ett kalmanfilter, har en liten robot som jag har testat ut allt på och där fick jag det att fungera bra redan från början.
Så driften är inget större problem eftersom kalmanfiltret snyggt tar bort detta! :)

Det där gyrot ser mycket mera lovande ut, ska försöka fixa ett sådant!
Användarvisningsbild
lizerdboy
Inlägg: 1610
Blev medlem: 6 oktober 2003, 22:24:12
Ort: Stockholm

Re: Störningar på gyro

Inlägg av lizerdboy »

Om du var intresserad av just det gyrot så har jag ett extra kort över om det skulle vara intressant
Plats för ett gyro + två accelerometers

Bild


Gyro
http://se.farnell.com/jsp/search/produc ... KU=1897080

Accelerometer
http://se.farnell.com/jsp/search/produc ... KU=1365600
backeliten
Inlägg: 56
Blev medlem: 24 maj 2005, 20:43:10
Ort: Örnsköldsvik

Re: Störningar på gyro

Inlägg av backeliten »

Det låter mycket intressant! :)

Vad vill du ha för de kortet?
Användarvisningsbild
lizerdboy
Inlägg: 1610
Blev medlem: 6 oktober 2003, 22:24:12
Ort: Stockholm

Re: Störningar på gyro

Inlägg av lizerdboy »

80:- inkl frakt ??

Vart finns du någonstans ??
backeliten
Inlägg: 56
Blev medlem: 24 maj 2005, 20:43:10
Ort: Örnsköldsvik

Re: Störningar på gyro

Inlägg av backeliten »

Taget! :)

Bor i Örnsköldsvik, så enklast är väl att skicka i ett brev.
Är på jobbet nu, så kan sätta över pengar ikväll.

Har du elschemat och komponentlista över kortet så ska jag ta o beställa delarna idag! :)

Skickar adress i PM.
backeliten
Inlägg: 56
Blev medlem: 24 maj 2005, 20:43:10
Ort: Örnsköldsvik

Re: Störningar på gyro

Inlägg av backeliten »

Första testet med de nya sensorerna (1xADXRS450) och (1xMXA2500G) gav tyvärr samma felbeteende som med gamla gyrot.

Men tycker mig känna att den ändå är mjukare i rörelserna nu (mao bättre gyro), så ett framsteg iaf! :)
Samt att den inte verkar hänga sig trots störningarna. Det stödjer mer o mera teorin om ultraljud. (gyrot jobbar internt med en resonans av 18kHz).

Skulle det vara magnetfält tycker jag störningarna borde komma med ökad ström, dvs större magnetfält. Men det verkar inte stämma alls, för nu drar motorerna betydligt mindre
med ström än när jag kör dem i 250Hz PWM. (Jag kör nu motorerna i runt 18Khz PWM).

Ska ta och kolla lite mera loggar samt spara ur den mer information jag kan få ifrån gyrot i form av errorcodes, för att se om den triggar på nån av dem.
Användarvisningsbild
lizerdboy
Inlägg: 1610
Blev medlem: 6 oktober 2003, 22:24:12
Ort: Stockholm

Re: Störningar på gyro

Inlägg av lizerdboy »

aah kör du samma frekvens som gyrot, de bådar inte gott.

Edit
HaHa kollade min egen kod och de visade sig att jag kör 18KHz jag med på mina drivers, kan vara så att det
har med konstruktionen varför våra reagerar så olika.

Kan du sampla Gyrosignalen under en längre tid så du kan få med störningarna, så får du gärna visa hur det ser ut.
Skriv svar