Beschleunigung über USB messen - HIZ503
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- Опубліковано 15 лис 2024
- Mit einem 3-Achsen-Gyroskop und Beschleunigungssensor werden Geschwindigkeits- und Lageänderung des Sensors gemessen. Guido Körber von Code Mercenaries erklärt, wie solche Sensoren funktionieren. Um diese Sensoren einfach an den Rechner anschließen zu können, haben die Entwickler ihre Erfahrungen mit der USB-Schnittstelle genutzt und nutzen für ihren JoyWarrior den in fast allen Betriebssystemen vorhandenen Joystick-Treiber. Darüber können dann die Messwerte einfach per Software ausgelesen werden.
www.codemercs....
heinz-schmitz.o...
Das mit dem Standard "USB Treiber" ist ja genau was ich gesucht habe, Danke!
Beschleunigung ist doch die Geschwindigkeitsänderung pro Zeiteinheit !? Dann verstehe ich das nicht:
3:37 "Sensor flach auf dem Tisch...ständiger Messwert..1G" - Beschleunigung obwohl sich die Geschwindigkeit nicht ändert !?
8:33 "Messen die Erdrotation..." das ist doch eine gleichmäßige Bewegung - was hat das mit Beschleunigung zu tun ? Um ein Objekt zu beschleunigen muss man ihm doch Energie zuführen !? Beim Sensor auf dem Tisch und der Erdrotation fließt keine Energie !?
Beschleunigung und Gravitation kann man nicht so einfach voneinander unterscheiden. Beides hat im inertialen Bezug die selbe Wirkung: Es ist eine Kraft die auf ein Objekt wirkt.
Die Erdrotation könnte man im Prinzip auch über die Beschleunigung messen, da durch die Drehung die Pseudokraft "Zentrifugalkraft" wirkt. Dazu bräuchte man aber eine sehr große Präzision und müsste die genaue Gravitation am jeweiligen Ort sehr exakt kennen. Aber worüber wir da gesprochen haben, war die Messung der Drehrate.
Da gibt es übrigens auch ein sehr witziges Video von einem Faltearther, der beweisen wollte, das die Erde nicht rotiert und sich dafür für recht viel Geld einen präzisen Drehratensensor mit dem optischen Messverfahren geholt hat. Er stellte dann enttäuscht fest, dass sein teures Messgerät eine Drift von 15° pro Stunde hat…
Auf jeden Fall ist eine Drehung keine gleichmäßige Bewegung im Sinn eines unbeschleunigten Inertialsystems. Im Gegensatz zu einem System in gleichmäßiger Bewegung ohne äußere Kräfte, wo ich keine Möglichkeit habe ohne externe Referenz die Geschwindigkeit zu bestimmen, treten in einem rotierenden System immer Kräfte auf, die es erlauben die Drehrate zu bestimmen. Stichwort "Corioliskraft".
Und bei der Frage wie denn Gravitation funktioniert, da rutschen wir dann recht schnell in die Relativitätstheorie und zwar die allgemeine, also den harten Teil :)
@@guidokorber2866 Das verstehe ich immer noch nicht.
Aus meiner Sicht:
-rotiert die Erde mit 15 Grad pro Stunde und deshalb kann man mit einem Beschleunigungmesser gar nichts messen.
-ist diese Drehung eine gleichmäßige Bewegung und keine Beschleunigung.
-ist es möglich über die Zentrifugalkraft oder mit die Corioliskraft die Drehrate zu bestimmen. Das hat dann aber mit Beschleunigung nichts zu tun. Wenn das also mit einem "Beschleunigungsmesser" geht, dann misst man damit nicht die Beschleunigung.
-kann ein Messgerät mit einem Messbereich von z.B. +-2 g kein Beschleunigungmesser sein, weil die ja in m/s2 messen müssen.
-erfährt ein Sensor auf dem Tisch keine Beschleunigung. Ein entsprechendes Messgerät muss also '0' anzeigen.
@@Elektronik-1 Natürlich hat eine Rotation einen Einfluss auf einen Beschleunigungssensor. Es wirkt eine (Pseudo)Kraft nach außen, auch Zentrifugalkraft genannt. Tatsächlich ist das die Masseträgheit, die geraeaus will und nicht der Kurve der Rotation folgen.
Da die Rotation der Erde aber im Verhältnis zu ihrem Umfang langsam ist, ist die Wirkung im Verhältnis zur Erdanziehung aber sehr gering. Tatsächlich gibt es durch diesen Effekt einen messbaren Unterschied bei der resultierenden Kraft zwischen dem Äquator (maximale Zentrifugalkraft) und den Polen (keine Zentrifugalkraft).
Ganz praktisch merkt man diese Kraft in einem Karussell oder wenn man mit dem Auto um die Ecke fährt, dann drückt es einen nach außen.
Gravitation und Beschleunigung haben den selben Effekt: Sie üben eine Kraft aus. Und ohne externe Referenz (z.B. ich sehe den Boden näher kommen, also falle ich wohl…) ist es nicht möglich diese zu unterscheiden.
Wenn auf den Bescheunigungssensor in Ruhelage auf dem Tisch keine Kraft wirken würde, dann würde er weg schweben.
@@guidokorber2866 Wenn die Gravitation einen Einfluss auf einen Beschleunigungsensor hat, dann misst er nicht die Beschleunigung sondern irgend etwas anderes. Der Sensor auf dem Tisch ändert seine Geschwindigkeit ja nicht und nur das wäre eine Beschleunigung. Wenn er beschleunigt werden würde, dann müsste man ja Energie in ihn hinein stecken. Wo soll die her kommen?
Kraft alleine ist keine Energie. Für eine positive Beschleunigung braucht man aber Energie, die beim Abbremsen wieder frei wird. Mein Auto funktioniert jedenfalls genau so... Wenn es die Reibung und den Luftwiderstand nicht gäbe, dann hätte ich während der Fahrt keinen Spritverbrauch. Auf einem, sich gleichmäßig drehenden, Karussell darf ein korrekt funktionierender Beschleunigungsensor nichts anzeigen. Auch hier gibt es, ohne den Luftwiderstand und die Reibung, keinen Energieumsatz. Und Beschleunigung ohne Energieumsatz gibt es nicht. Oder sehe ich das falsch?
@@Elektronik-1
Wenn der Sensor nicht auf dem Tisch ist, sondern im freien Fall, dann misst er eine Kraft von Null, weil die Gravitation gleichmäßig auf das gesamte Bezugssystem "Sensor" wirkt.
Liegt er auf dem Tisch, dann wird er durch die Gravitation auf dem Tisch gehalten, der eine gleich große Gegenkraft auf den Sensor wirken lässt (zumindest wenn der Sensor nicht schwerer ist, als es der Tisch aushält). Das Messelement im Sensor wird aber nicht vom Tisch gestützt, sieht also die Kraft die es mit 1 g nach unten zieht.
Und wenn man in einem (fahrenden) Karussell sitzt und einen gegenstand los lässt, fällt der senkrecht nach unten?
Und man selber bleibt ohne Anstrengung da sitzen, so man ist? Oder sollte man sich z.B. Festhalten? Fällt man in der Achterbahn aus dem Looping raus? Oder gibt es eine Kraft, die einen in den Sitz drückt?
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