Multi-Set.ru - Форум - Показать сообщение отдельно - Тахометр и разгон коленвала.
Показать сообщение отдельно
  #2  
Старый 26.03.2015, 10:52
Аватар для dvm99i
dvm99i dvm99i вне форума
advir
 
Регистрация: 21.03.2013
Сообщения: 803
По умолчанию

Итак, коллеги, продолжу.
Вернее уберу пелену тумана, который невольно напустил первым постом.

Нужно было проанализировать ситуацию со следующими файлами, которые я обещал выложить= сравнение видео разгона с аудио-сигналом, снятого с ДПКВ.
Плюсом пришлось разобраться ещё в некоторых пекантных моментах и отработать методику действий по аналитике.

Вот видео-файл, снятый по ранее-описанной технологии



Аудио-файл запакован в архив и находится во вложении.
О последнем хочется сказать, что лучше всего работать с несжатыми форматами типа .wav ,
и при записи, если позволяют аппаратные ресурсы, в насторйках желательно выставить чатоту дискретизации как можно выше, точность повысится. В аудио- редакторах обязательно есть эта настройка.

Для тех, кто не понимает, что такое частота дискретизации,
можно особо и не заморачиваться. Обычно по умолчанию она не ниже 44100 герц, этого в принципе достаточно.



Теперь про сигнал от датчика коленвала (ДПКВ).

Везёт тому, у кого на машине можно безобидно прицепиться к сигналу с него.
На моей машине (Ланос) такой возможности нет.
Датчик работает на эффекте Холла (магинитный). На других машинах как правило используют тот же принцип или магнитно-индуктивный, что по сути не меняет подхода, который я использовал.

Мы не будем потрошить датчик и его проводку, а будем ловить помехи (наводки), которых вокруг него предостаточно,
не мешая ему работать.

Для этого нам понадобится штука, которую вам подарит любой радио-мастер в любой мастерской и попросит взять ещё,
т.к. у него ящик рабочего стола ими завален.
Это микрофон от любой радиоаппаратуры, будь то : телефон, магнитофон, фотоаппарат, видеокамера... Единственное, чтоб он был не пьезо-, а индуктивный, и второе- чтоб не очень мелким был, иначе с установкой придётся помаяться.

В принципе нам и сам микрофон не нужен в качестве микрофона, нужна лишь катушка с сердечником от него.
Я думаю, что подойдёт даже катушка от автомобильного реле.
Или сколхозить - взять шпулю от швейной машинки и намотать на неё (прямо на машинке) любым проводом (разумного сечения) витков 200-300.


У меня особых проблем не было, местные связисты мне отдали горсть микрофонов от каких-то телефонов, их и использовал.



Микрофон желательно вскрыть ножом и удалить из него мемебрану, т.к. звук нам будет только мешать.

Далее припаиваем к микрофону/катушке провода. Провод нужно взять экранированный, т.к. сигнал довольно слабый. Можно так же использовать коаксиальный (антенный) кабель, они бывают достаточно тонкие и гибкие, а так же сигнальный провод от радиоаппартуры. В крайнем случае можно сделать витую пару (скрутить оба провода в косичку).


Потом устанавливаем микрофон/катушку на корпусе ДПКВ в любом удобном месте. Способ установки- продумывайте сами.
В моём случае удобнее всего оказалось прицепиться через пластковый хомутик (картинка кликабельна).




Ещё хотел немного сказать про подготовку видео-записи.
Тест получится при любом раскладе, но желательно обратить внимание на следующие моменты:

Во-первых - про установку камеры.
Будет очень кошерно, если установить её на штатив или как-то жёстко закрепить, или пусть снимает помощник, а не тот, кто нажимает на газ.
Всё-таки как не старайся, а момент резкого нажатия на газ доходит до руки с камерой. Кадры получаются смазанными, и потом при анализе это мешает.

Во-вторых, нужно обеспечить нормальный свет и стараться, чтобы не мешали блики от стекла тахометра (лампы этим грешат).

В-третьих, старайтесь распологать оптическую ось камеры и центр спидометра на одной линии, а не под углом.

Ну вот и всё вроде бы по подготовке к тесту. Что вспомню, допишу потом.



Далее проводим тест точно так же как выше описано.



И потом начинается самое интересное! =

Покадровый анализ видеосигнала и потом сверка с аудио по импульсам от ДПКВ.


Начну с видео-интересностей.

Конечно тест я проводил не за один дубль.

И сразу же обратил внимание, что при раскадровке момент погасания светодиода не всегда одинаков.
Иногда как в видео "с резинкой" - чик, и всё! = на одном кадре горит, а наследующем уже потухший.

Но иногда погасание длится не один, а два кадра (как на обоих видюшках уже в тесте). На первом кадре светодиод притухает, а на втором уже не горит.
Посмотрите внимательно на видео в этом посте кадры 75; 76; 77, где всё это видно.

Что происходит?

А происходит вот что :

Светодиод - штука очень скоростная, время его включения/выключения измеряется микросекундами, которыми можно пренебречь.

А вот видеокамера, снимающая 30 кадров в секунду, имеет право тормозить, период следования кадров = 33 мсек.

Я не шибко хороший фотограф, но немного представляю, что такое время экспозиции. В простонародии фотографы это ещё называют время открытия затвора .
Т.е. в нашем случае это время, за которое матрица камеры фиксирует изображение.
Но опять же...
Частота кадров одна и та же, а время экспозиции может быть разным в зависимости от освещённости, и выставляется в "мыльницах", подобных моей, автоматически.

Но сколько она по времени???

Понял так (если что поправляйте), что если освещённость низкая, как у меня получилось, то время экспозиции равняется времени цикличности смены кадров, т.е. те же 33 мсек.

Тогда получается, что кадр 76, когда светодиод притухает и есть стартовым.
Выключение светодиода происходит где-то в нём.
В принципе по силе свечения светодиода можно даже предположить, где именно в кадре происходит потухание (в начале или в конце).
Но отнёс это к разделу непределённостей как с котом Шрёдингера , поэтому не стал заморачиваться, а просто решил сделать этот кадр стартовым в отсчёте. В конце концов ошибка в 33 мсек не такая существенная.

Тема эта вообще филосовская... Если хорошо призадуматься и начать "ловить блох", то можно уйти в такие дебри, что Фрейд и Юнг будут рыдать обнявшись))).

У меня есть дубли теста, где светодиод потухает резко, т.е. на первом кадре он горит, а на следующем - уже нет.
Вроде бы вот оно- то что надо!
А ннет!
И я посчитал эти дубли наоборот менее пригодными.
Потому что когда мы видим притухание на кадре, мы точно знаем "кот именно здесь и в этом кадре он помирает", т.е. имеем фиксированную временную ошибку 33 мсек и не более!

В противном же случае
Мы не имеем абсолютно-точного представления = либо светодиод не успел потухнуть (заметно потухнуть) на предыдущем кадре, либо он не успел зажечся (так, чтоб мы его заметили) на текущем.
Таким образом зона неопределённости увеличивается в два раза = на два кадра = 66 мсек.

Всё это вроде бы копейки, но при измерениях все ошибки складываются и в конечном итоге влияют на результат.

Поэтому выбираем синицу в руке, но конкретную = 33 мсек.





Далее предстояло разобраться с размытостью контура стрелки на различных этапах разгона всё из-за того же времени экспозиции.

Начал с того, что границы размытостей нужно как-то чётко обозначить и потом как-то описать движение стрелки.

Пришлось снчала сделать раскадровку, т.е. превратить кадры видеофайла (33 шт.) в картинки (есть опция экспорта в VirtualDub).

Потом, задействовав ещё один редактор (уже картинок) XnView, обрезать на кадре лишнее, увеличить размер и поиграться с яркостью/контрастностью.
XnView позволяет работать с файлами в пакетном режиме, т.е. на каждом файле вырезает одно и то же место, одинаково все увеличивает и одинаково редактирует яркость.

В общем получилось нечто такое (кликаем на картинку)




На данном кадре (как пример) видно, что за время кадра 33 мсек стрелка успевает сместиться примерно с 3400 до 3700 об/мин.
Я так решил, что для анализа интересно последнее значени, раз оно попало в кадр.

Но для расчётов решил пользоваться не значением оборотов, а измерением угла поворота стрелки.

Для этого воспользовался PowerPoint.
Все кадры по очереди были помещены на лист в презентации, а угол поворота стрелки я измерял следующей штукой:
Построил автофигуру = длинный но узкий прямоугольник, и с помощью опций поворота и перетаскивания прикладывал к стрелке так, чтоб грань прямоугольника и стрелки были параллельны. После этого значение угла фиксировал в таблице.




Прямоугольник был взят именно для обеспечения визуально-удобного расположения поворота, т.к. край стрелки сильно "бархатистый". Когда зона чётко очерчена, ориентироваться удобнее.




Во вложении есть два экселевских файла, первый - диаграмма изменения угла положения стрелки во времени.

Как адаптировать диаграмму к оборотам мотора, что-то не придумал...
Поэтому тупо сделал метки, каким оборотам какой угол соответствует, а потом провёл линии к кривой разгона и получил результат графическим способом.




Кстати здесь, на этом же графике розовым отобразил изменение приращения угла положения стрелки (было интересно).
Получилась весьма забавная картинка, но она в увеличенном виде (для удобства), результат умножен на 10.

Воспользовался экселевским инструментом - постороил линию тренда (чёрным цветом), она аккурат попала и красиво показала усреднённые значения приращения.



Ну вот...
Видюшка обработана.
Осталось лишь сравнить с истинными значениями, полученными от ДПКВ.


А для этого открываем аудио-файл в звуковом редакторе.
Для начала усиливаем сигнал от ДПКВ (увеличиваем громкость) так, чтоб он не зашкаливал (не обрезался сверху и снизу), но и хорошо наглядно просматирвался.

Как пример
Было так



Стало так





Затем нужно "отсечь лишнее" = то что находится до метки, полученной от стартового механизма.

Но видим в режиме увеличения вот такую картину



Эта "борода" называется- дребезг.
Т.е. золотинка не моментально отконтачилась от массы, а проехала "по буграм" и осцилограф всё это зафиксировал.

Но на самом деле никакой сложности этот момент не вызывает.
Ставьте курсор где угодно на этой бороде.
Это тоже неопределённость, но она гораздо меньшего порядка, чем светодиод в кадре, потому что длится этот дребезг отсилы 1-2 мсек, что абсолютно никак не влияет.

В общем выделяем то, что перед стартом и удаляем.





Продолжение о методике работы в аудиоредакторе будет в следующих постах.
Т.к. там тоже есть свои тонкости, как обходить ошибки сторонами.


Но в этом посте уже можно посмотреть результат сравнения на диаграмме экселевском файле.
Видно, как тахометр сначала прилично буксует по сравнению с разгоном КВ, потом догоняет, а потом и перегоняет коленвал в самом конце.






Вложения
Тип файла: rar P1120161_корр2.rar (219.7 Кбайт, 1 просмотров)
Тип файла: rar Графики.rar (8.9 Кбайт, 3 просмотров)
__________________
Дмитрий
местный монстр по совместительству...))
Ответить с цитированием