直線位置調整 > 移動距離の測定 > 300msec > 10cm程度 +- 2cm ##migrated

距離計の補正のため、直線移動するための装置作成。

http://qiita.com/7of9/items/93257105e64bb4724fa7
にて用意した物を使って移動距離を測定してみた。

code v0.2

3000msecごとに300msecの間、DCモーターを駆動する。
ただし、3000msecごとに動くと測定が難しいので、3回ごとに駆動するようにした。

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <stdint.h>

/*
 * v0.2 2016 Sep. 3
 *   - execute for every [kCount_interval] times 
 *     + add [kCount_interval]
 *   - include <stdint.h>
 * v0.1 2016 Jul. 11
 *   - handle relay pin
 *   - add loop()
 *   - add setup()
 */

static const int kRelayPin = 14;
static const int kCount_interval = 3;

void setup() {
  WiFi.disconnect();
  Serial.begin(115200);

  pinMode(kRelayPin, OUTPUT);
  digitalWrite(kRelayPin, LOW);
}

void loop() {
  char szbuf[] = "hello";
  static int8_t cnt = 0;

  Serial.println(szbuf);

  if (cnt == 0) {
    digitalWrite(kRelayPin, HIGH);
    delay(300); // msec
    digitalWrite(kRelayPin, LOW);
  }

  cnt++;
  if (cnt >= kCount_interval) {
    cnt =0;
  }
  delay(3000);
}

測定の様子

レール(R-01)を3つ使用
だいたい9秒ごとに移動するので、移動した時に定規で移動距離を見る
レール単体では移動時にレールが動くのでバイスを重しとした

測定結果

R-01の連結部分を通る/通らない場合で測定値が変わる。
なお、測定者の技能により、読み取り誤差は2mm程度あるだろう。

連結部分を通らない場合

idx	移動距離 (cm)
1	10.8
2	11.3
3	11.3
4	11.8
5	11.3
6	11.2
7	11.3

連結部分を通る場合

idx	移動距離 (cm)
1	9.5
2	8.6
3	8.8
4	8.8
5	9.0
6	10.0
7	9.2

結果

2cm近い誤差がある。
距離計の補正に使うには誤差が大きすぎる。

誤差要因

DCモーターのトルク関連
delay(300)がそもそも300msecを保証しない
- ESP8266内部のOSによって誤差が生じる

アナログエンジニアさんの教え

測定中にふと思い出した教え。

データーの写し間違いや異常があった時には、消しゴムで消さずに横線を引いて元のデータの脇に書き添える。間違いデータと思ったものが、真実でありかつ次の実験計画に影響を及ぼすことがある。筆記用具は鉛筆でなく、簡単には消せないボールペンだ。

code v0.3 > delay()の時刻測定

delay(300);の誤差を見るため、前後にミリ秒の表示を追加した。

#include <ESP8266WiFi.h>
#include <stdint.h>

/*
 * v0.3 2016 Sep. 3
 *   - measure time for delay(300);
 * v0.2 2016 Sep. 3
 *   - execute for every [kCount_interval] times 
 *     + add [kCount_interval]
 *   - include <stdint.h>
 * v0.1 2016 Jul. 11
 *   - handle relay pin
 *   - add loop()
 *   - add setup()
 */

static const int kRelayPin = 14;
static const int kCount_interval = 3;

void setup() {
  WiFi.disconnect();
  Serial.begin(115200);

  pinMode(kRelayPin, OUTPUT);
  digitalWrite(kRelayPin, LOW);
}

void loop() {
  char szbuf[] = "hello";
  static int8_t cnt = 0;
  unsigned long mils;

  Serial.println(szbuf);

  if (cnt == 0) {
    mils = millis();
    Serial.println(mils);    

    digitalWrite(kRelayPin, HIGH);
    delay(300); // msec
    digitalWrite(kRelayPin, LOW);

    mils = millis();
    Serial.println(mils);    
  }

  cnt++;
  if (cnt >= kCount_interval) {
    cnt =0;
  }
  delay(3000);
}

結果

hello
hello
hello
55758
56058
hello
hello
hello
65058
65358
hello
hello
hello
74358
74658
hello

delay(300);ではミリ秒オーダーの誤差はないのか。