Beschreibung
Ein Beschleunigungssensor ist ein Sensor (Fühler), der die Beschleunigung durch Messung der Kraft auf eine bekannte Probemasse bestimmt.
Der in der Flight-Control 1.0 bis 1.2 eingesetzte "LIS3L02AS4" und auf der Flight-Control 1.3 bis 2.0 eingesetzte "LIS344ALH" misst die Beschleunigung für alle drei Achsen. Die Beschleunigung wird in eine proportionale Spannung umgesetzt, die vom Microcontroller der Flight-Control ausgewertet wird.
Aufgabe im Mikrokopter
Der Beschleunigungssensor ermöglicht in Flugphasen ohne Beschleunigung eine Bestimmung der absoluten Lage anhand der Messung der Richtung der Erdbeschleunigung. Praktisch ist diese Messung aber immer durch Vibrationen des Rahmens und Beschleunigungsphasen im Flug gestört, sodass nur eine Mittelung über größere Zeitabschnitte brauchbare Lagedaten liefert.
Der Sensor stellt also neben den Gyroskopen eine redundante Quelle über die Fluglage dar und wird deshalb verwendet, die Driften bei der Integration der gemesenen Drehraten der Gyroskope auszugleichen (Komplementärfilter).
Wertebereich im KopterTool
Im Datenblatt der ACC-Sensoren steht:
Offset = Vref/2 +/- 10%
Sensitivity = Vref/5g +/- 10%
Die Referenzspannung auf der FC ist 3V, und die werden durch den 10 Bit Wandler auf 0 bis 1024 counts abgebildet, und es gilt die folgende Umrechungsformel:
Counts = 1024 * (Acceleration / 5g + 1/2)
In der waagrechten Position misst der ACC-Sensor nur die Erdbeschleunigung von 1g nach unten, also auf der Z-Achse.
Es müssten sich die folgenden Werte ergeben:
AccX (Nick) = AccY (Roll) = 1024 * (0g / 5g +1/2) = 512.
Mit Berücksichtigung der +/-10% Offsetfehler bleibt ein valider Bereich für Nick und Roll von 465 ... 563.
AccZ (Hoch) = 1024 * (1g/5g +1/2) = 717
Mit Berücksichtigung der +/-10% Offset- und Scalefehler bleibt ein valider Bereich für Hoch von 651 ... 788.
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Sind die Werte außerhalb dieses Bereichs, sollte ein Defekt des Sensors in Betracht gezogen werden!
Das Nachlöten des ACC Sensor IC3 (bei FC 1.0 bis 1.2) sollte zuerst versucht werden, Vibrationen der FlightCtrl können die Lötstellen beschädigen.
Datenblatt
FC 1.0 - 1.2 LIS3L02AS4 http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/10221.pdf
FC 1.3 - 2.0 LIS344ALH http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/14337/lis344alh.pdf