TEST pomiaru wysokości Freeboard + 7DOF Sensors

ODPOWIEDZ
Awatar użytkownika
SunRiver
Administrator
Posty: 779
Rejestracja: 08 paź 2017, 11:27
Lokalizacja: Opole
Kontakt:

TEST pomiaru wysokości Freeboard + 7DOF Sensors

Post autor: SunRiver » 28 sie 2019, 23:26

Witam ...

Wiecie ostatnio tak sobie polemizujemy na tematy pogodowe i o czujnikach ciśnienia z firmy oBOSHe czy też NXP ..
Akurat tak się składa że ten drugi pod postacią układu MPL3115A którego niby zaletą jest wyznaczanie wysokości n.p.m
z dokładnoscią do 30cm mam pod ręką ....
No dobrze ....

Zatem właśnie ta wartość będzie nas szczególnie interesować :) Oczywiście nie mam zamiaru wnikać w dywagacje na temat
liczenia, wzorów, podejścia metereologów , i pracowników naukowych .... wszystko jest w nocie , co trzeba wiedzieć ...
Dlatego też będziemy brać pod uwagę kilka kryteriów .... które pomogą niejako wyznaczyć i skontrolować prawdziwość lub bliską
prawdziwość wskazań ... (oczywiście w przyjętych prze ze mnie akceptowalnych wartościach). Test potrwa tydzień (7 dni)

Całość podzielimy na 2 człony sprzętowe :

----::: ZESTAW POMIAROWY :::-------------------------------------------------

Obrazek

--->> Freeboard z mikrokontrolerem KINETIS KL25Z128V
--->> Dołączona do zestawu płytka z czujnikami 7DoF
--->> Adapter USB-UART na układzie FT232RL

To właśnie na nim będą się odbywać pomiary wartości interesujących nas parametrów. I wysyłka ich bez obróbki na UART.
Pomiary będą się odbywać co 60 sekund , to wystarczająca częstotliwość , choć też mi się wydaje że może za często. ale będziemy mieć
więcej pozbawionych sensu informacji :) Program dodatkowo będzie informował nas o ważnych zdarzeniach na wbudowanej
Diodzie LED RGB mianowicie :

--->> Kolor zielony --- pełny spokój i komfort warunki normalne
--->> Kolor czerwony --- mamy pecha nasz spokojny loch zapadł się pod ziemię (ale spoko cywilizacja przetrwa)
--->> Kolor niebieski --- szlag trafił grawitację i nasz loch lewituje , albo co gorsza porwali nas kosmici -- czyli mamy przerąbane :P

alerty te będą pokazywane tak długo aż naciśniemy przycisk na płytce z czujnikami :P

-- Tu macie dokumentację zestawu FREEBOARD : https://wiki.kamamilabs.com/index.php/FREEboard_(PL)
-- Tu macie Link do Bibliotek dla czujników 7DoF : https://os.mbed.com/users/jppang/code/X ... SensorEVK/

Sam program jest modyfikacją w/w -- z którego zostały wycięte nie potrzebne rzeczy i dodane w/w :P
więc w zasadzie nic ani ciekawego ani fajnego , ale działa na poziomie zadawalającym w tym "TESCIE"
Pomiar odbywa się z 20bitową rozdzielczością :)

Informacje na uart są wysyłane w formacie :

MPL3115: [wysokość w m.n.p.m][ciśnienie w paskalach][temperatura w st C.]
np :
  1.    MPL3115: 165.625 99331.8 29.375  


----::: ZESTAW REJESTRUJĄCY :::------------------------------------------------

Tu miałem problem ... w sumie miałem napisać rejestrowanie danych na karcie SD , ale stwierdziłem że mi się nie chce
i dodatkowo za gorąco , więc najwygodniej skoro mam wszystko na uarcie , będzie przekierowanie wejścia do pliku.
No tak , ale to wymaga włączonego kompa ... i tu wreszcie do czegoś sensownego przyda się Khadas VIM z Linuxem

Zatem na szybo w Bashu napisany został mało ciekawy skrypt , który przekierowuje dane nadchodzące z USB (przez FTDI)
do pliku textowego , dodatkowo dodany został timestamp do pomiaru żebym wiedział kiedy coś się działo , i znacznik
który wskaże anomalie w postaci dziwnych wyników ....

Dane zapisywane w pliku mają format :

[anomalia][DATA][GODZINA][wynik pomiaru MPL][dane kontrolne ciśnienia w Hpa]

-anomalia -> wstawiany jest znak @ jeśli pomiar jest zbyt dziwny
-DATA -> zawiera datę żebyśmy wiedzieli kiedy był pomiar
-GODZINA -> zawiera godzinę pomiaru
-wynik pomiaru MPL -> dane nadchodzące z UART z zestawu pomiarowego
-dane kontrolne -> wprowadzane dane kontrolne z barometru analogowego\

np:
  1.    
  2.     28.08.2019, 22:00,   MPL3115: 165.625   99331.8 29.375
  3. @ 28.08.2019, 22:15,   MPL3115:  20.123     99231.8 29.375,  1020
  4.  
Dane testowe będę dodawał o 6:30, 16:00 i 22:00 każdego dnia testu , na podstawie analogowego barometru
okrętowego Schatz z lat 50 , ale wciąż całkowicie sprawnego. I będzie tylko służył jako odniesienie do pomiaru
bezwzględnego ciśnienia atmosferycznego.


Przygotowania :P
wyznaczamy wysokość n.p.m dla naszej lokalizacji :
np przybliżoną na stronie : https://www.wysokosciomierz.pl/
Gdzie dla mojej lokacji jest to 175m

Obrazek

Przyblizona bo jest to poziom gruntu :P

Pierwsze odczyty były zadawalające , ale następowały co 0,5 sek wiec jako Real Time latały sobie ...

Obrazek

ale wachania jak widzicie w granicy błędu i wysokość jak i ciśnienie były na przyzwoitym poziomie (Shatz pokazywał 990Hpa)

Potrzebne mi były jeszcze jakieś pomiary z czapy żeby móc ustawić znakowanie anomali i ustalać który wynik jest prawidłowy a który zły.
Tu posłużyłem się mało naukowymi metodami - resztą cały ten test jest mało naukowy:P

1. Przytkanie palcem czujnika ciśnienia :P

Uzyskane wyniki całkiem z czapy :P w zakresie :

MPL3115: 111.25 100043 31.0625
MPL3115: 20 101106 34.8125

2. Dręczenie czujnika strzykawką :P

Tu użyłem oryginalnego i certyfikowanego RECORDA w wersji rozbieralnej RT z 1976 roku ...

Obrazek

wyniki :

MPL3115: 1058.56 99514.8 29.1875
MPL3115: -2197.62 105462 29.8125

Taaaaa ....


Ale tym sposobem mało naukowym i bezsensu ustaliłem sobie to co chciałem :P
a tak poważnie to takie warunki się nie mają prawa zdarzyć wiec wszystko poniżej <175 jest złe i się zapadamy pod ziemię , ale żeby było zabawniej rejestrujemy o ile metrów :P zaś Glonass pozwoli nam określić dokładną wysokość na jakiej się znajduje nasz zestaw testowy:
a jest to 187m.n.p.m (zapytacie jakim cudem jak pisałem że 175 ano tym ze jestem na wysokości 4 piętra :) , a to znaczy że wynik powyżej
190 oznacza lewitację ( dlatego taki że zawsze są jakieś błędy więc zakładam że dane mieszczące się w zakresie 175 - 190 są prawidłowe dla
mojej lokacji.

Tym sposobem mamy dane wzorcowe 187m.n.p.m, wyniki z barometra -- 990 hpa , temp 27 stopni i 4 kreski
oraz stabilny pomiar z MPL : MPL3115: 185.875 99527.2 27.62

(leży z khadasem na parapecie żeby nie zajmować miejsca na biurku)


I TEST wystartował ...... czas na UWAGI


Chciałbym zaznaczyć że "TEST" jest pozbawiony sensu i naukowej otoczki , dodatkowo jego celem , nie jest udawdnianie czegokolwiek
w jakikolwiek sposób. Dane jakie są zbierane są mniej lub bardziej dokładne , i mniej lub bardziej pozbawione sensu , powoływanie się
na ten test w niczym nikomu nie pomoże i żadnego problemu nie rozwiąże. Ponadto pewnie do niczego się tez nie przyda.

W jakim więc jest celu zrobiony ??

To proste ... chodzi o ustalenie przydatności czujnika MPL3115A2 do pomiaru wysokości na potrzeby amatorskie , sprawdzenie
czy wyniki w czasie są spójne i nie mają za dużej rozbieżności i czy się taki wynik do czegokolwiek nadaje ...

Za wartość prawidłową i zadawalającą uznajemy wynik stabilny w zakresie +-5m.n.p.m (puki co układ się mieści w zakresie)
choć ponoć w/g noty można uzyskać do 30cm .... chyba w sterylnym laboratorium i koniecznie białym kitlu ... :)

I nasz TEST już jedno udowodnił ....
Khadas się do czegoś wreszcie przydał :) a szukałem dla niego jakiegoś miejsca od dłuższego czasu :P



No i tyle względem ów TESTU :P
Można pisać śmiać się i potem będziemy analizować dane :P
.... z każdym bitem serca ....
💫SunDUINO
💦GitHUB
💦Google Drive
💦Sotton

Awatar użytkownika
SunRiver
Administrator
Posty: 779
Rejestracja: 08 paź 2017, 11:27
Lokalizacja: Opole
Kontakt:

Re: TEST pomiaru wysokości Freeboard + 7DOF Sensors

Post autor: SunRiver » 29 sie 2019, 20:44

Mija 1 dzień testów ....

jako że żadnych anomali pogodowych nie stwierdzono , układ nie wnosi nic ciekawego
i do znudzenia powtarza te same wyniki stabilnie ....

:( jestem zawiedziony .... liczyłem na spektakularne błędy ... no ale ...:)
.... z każdym bitem serca ....
💫SunDUINO
💦GitHUB
💦Google Drive
💦Sotton

Awatar użytkownika
SunRiver
Administrator
Posty: 779
Rejestracja: 08 paź 2017, 11:27
Lokalizacja: Opole
Kontakt:

Re: TEST pomiaru wysokości Freeboard + 7DOF Sensors

Post autor: SunRiver » 30 sie 2019, 9:13

dziś dzień jak co dzień ..... barometer o 6:00 pokazywał ambitnie 950hPa ,
wskazanie się pokrywało w MPL -- 948

natomiast około 3:00 nastąpiła levitacja o całe 16m :P -- prawdopodobnie bład pomiaru jednakże bluu się zaświecił
.... z każdym bitem serca ....
💫SunDUINO
💦GitHUB
💦Google Drive
💦Sotton

Awatar użytkownika
SunRiver
Administrator
Posty: 779
Rejestracja: 08 paź 2017, 11:27
Lokalizacja: Opole
Kontakt:

Re: TEST pomiaru wysokości Freeboard + 7DOF Sensors

Post autor: SunRiver » 05 wrz 2019, 9:42

-- PODSUMOWANIE --

Okiem żabola , sprawa wygląda dosyć śmiesznie , mianowicie czujnik MPL3115A2 nie jest zły , ale używanie go
bez dostępu do sieci jest w zasadzie bezcelowe , wprawdzie drastycznych zmian warunków pogodowych nie było w okresie testowym
i można powiedzieć że wskazywane wyniki były mniej więcej prawidłowe to jednak ...

--- wskazania prawidłowe - 78,3%
--- lewitacja - 18,6 % w tym 4% prawdopodobieństwa porwania nas przez kosmitów
--- zapadanie się pod ziemie - 3,1%

najniższy poziom to 56m.n.p.m
najwyższy zaś to 2367m.n.p.m

Czujnik ma tendencje jak widać do lewitacji średnio w zakresie 30 - 80m powyżej wartości właściwej czyli 190m na jakiej się znajdował
(wraz z marginesem błedu 3m)

Wyniki te klasyfikują czujnik do pomiarów czysto teoretycznych w prostych zastosowaniach
Zaś oczekiwanie bez pobierania danych z meteo do kalibracji , jest bez celowa ...
rozrzut jest zbyt wielki nawet przy w miarę stałych warunkach , a co dopiero przy skokach wartości i załamaniu pogody

Jeśli ktoś będzie chciał mogę zapodać wyniki tabelaryczne dla testu , niemniej te informacje są mało przydatne
i skrótowe ich omówienie wystarczające .
.... z każdym bitem serca ....
💫SunDUINO
💦GitHUB
💦Google Drive
💦Sotton

ODPOWIEDZ