Matteproblem, ljusbryderier och formler!

[Corpze]

Hej, sitter med min DIY sky quality meter och kikar på hur jag ska omvandla mina Hz till Magnitude/ArcSeconds2

Sensorn är en TSL237; http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q= ... 8975,d.bGE
Sensorn är linjär med en känslighet av 2300Hz/(uW/cm2) och ytan på sensorn är 0.0092 cm2

Hur räknar man lättast ut mag/AS2 av detta?

En väg som jag var inne på var att först omvandla till candela/m2 och sedan från candela/m2 till mag/AS2 med hjälp av 12.58-2.5Log(C)

hur räknar man om från uW/cm2 till candela? måste jag mellanlanda på ex.v candela eller finns det någon annan bättre enhet?

Enligt http://www.calcul.com/light-luminance?q ... 15&to[0]=0 så är 1w/cm2 6 830 000 candela/m2

MVH Daniel

[Starsoft]

Hej

Hur räknar man lättast ut mag/AS2 av detta?

Det kan man inte, magnitud är ju ett relativt mått.

Enda vägen framåt är nog att jämföra med en "riktig" SQM mätare.

Anders

[Corpze]

Det kommer jag att göra ev, men formeln jag angav, är den inte brukbar?

[Starsoft]

Hej

B=-2.5Log(C/108000) or 12.58-2.5Log(C)

Jag försöker hitta ursprunget till den där formeln men lyckas inte. Den formeln används tydligen i den "riktiga" SQM men den har ju inbyggd lins, filter och temperaturkompensering så de värden du får kommer ändå inte att överenstämma med en köpt SQM om du inte kalibrerar din mätare mot en sådan.

Eftersom sensorn är linjär borde följande konvertering vara fullt tillräcklig

C = A + B*f

där A och B är värden som uppnås genom kalibrering och f är frekvensen från sensorn.

Msqm = 12.58-2.5Log(C)

eller

Msqm = 12.58-2.5Log(A + B*f)

Se upp bara när du gör beräkningarna så att kompilator och processor klarar av att hantera de värden som uppstår under beräkningen, det finns förmodligen någon matematikmodul till den processorn du använder som går att hitta på nätet om det skulle behövas.

Som vanligt med reservationer för fel

Anders

[Corpze]

Formeln hittade jag här: http://members.ziggo.nl/jhm.vangastel/A ... rmules.pdf

Jag har en luxmätare att göra grovkalibreringen med, men eftersom sensorn är linjär borde det funka?
Sedan när det gäller tempen så har jag även en DHT22-sensor ansluten till min arduino, vet ej hur koden skulle se ut för en ev. kompensering.

Men eftersom jag fullkomligt suger på matte så vill jag "förstå" det jag gör... så jag tänker såhär (med reservation för enorma felsteg)

om 1w/cm2 är 6 830 000 candela/m2 så borde uW/cm2 vara 6.830cd/m2

och således borde 1mag/AS2 = 12.58-2.5Log(6.830) ?

[Robin Andersson]

och således borde 1mag/AS2 = 12.58-2.5Log(6.830) ?

Utifrån formeln så är svaret ja

mvh
Robin

[Corpze]

Hur ter sig sensorns 2.3kHz /(uW/cm2) till ovan nämnda formel då? den är jag osäker på, samt omvandlingen med decimalerna är jag också osäker på om jag får rätt.

Processorn skall tydligen enligt gubbarna på arduinos egna forum matas med en unsigned long, då det bara gäller positiva hz, och då fixar den upp till 4 miljarder. hoppas det räcker? eller hur menar du?

MVH

[Robin Andersson]

1 watt/square centimeter = 6 830 000 candelas/square meter

1 m^2=100 dm^2= 1000cm^2

Alltså

6 830 000 candelas/square meter = 683 candelas/cm^2

[Corpze]

Har vi nu räknat fram att 1w är 683cd/cm2?
Och eftersom sensorns känslighet är i microwatt? så blir det en ytterligare division? eller är den redan gjord? börjar bli snurrigt för mig nu :P

Och om sensorns aktiva yta är 0.0092cm2, måste man ta hänsyn till det också? antar att det blir en senare omräkning?


MVH

[Starsoft]

Hej

När man gör beräkningar i embedded miljö så är det väldigt bra om man förenklar beräkningarna så mycket som möjligt, efter lite funderande kom jag fram till följande

Om du struntar i watt, candela och konstiga formler och i stället omvandlar direkt från Hz till Magnitud så bör du kunna använda följande enkla formel:

Msqm = A - 2.5Log(f)

A är en magnitudkonstant som provas fram och f är frekvensen från givaren.

Om jag gissar på 1 Hz vid mag 22 himmel och 750000Hz vid mag 7 för att få något att utgå från så blir A = 22 ett vettigt värde.

Magnitud 22 resp 7 kom jag fram till genom att prova omfånget på min SQM, så det är nog ganska nära sanningen.

Då återstår bara 2 heltalsoperationer och att lista ut hur du beräknar logaritmen för f i din miljö

Som vanligt alla reservationer...

Anders

[Corpze]

Hej

När man gör beräkningar i embedded miljö så är det väldigt bra om man förenklar beräkningarna så mycket som möjligt, efter lite funderande kom jag fram till följande

Om du struntar i watt, candela och konstiga formler och i stället omvandlar direkt från Hz till Magnitud så bör du kunna använda följande enkla formel:

Msqm = A - 2.5Log(f)

A är en magnitudkonstant som provas fram och f är frekvensen från givaren.

Om jag gissar på 1 Hz vid mag 22 himmel och 750000Hz vid mag 7 för att få något att utgå från så blir A = 22 ett vettigt värde.

Magnitud 22 resp 7 kom jag fram till genom att prova omfånget på min SQM, så det är nog ganska nära sanningen.

Då återstår bara 2 heltalsoperationer och att lista ut hur du beräknar logaritmen för f i din miljö

Som vanligt alla reservationer...

Anders

Tackar så mkt, jag har provat din formel i min "fulkod" nu under natten och såhär ser resultatet ut från SerialMonitorn från min arduino:

Code: Select all

0 Hz 22 Mag/Arcsecond2 
1 Hz -2147483648 Mag/Arcsecond2 
3 Hz 22 Mag/Arcsecond2 
3 Hz 19 Mag/Arcsecond2 
3 Hz 19 Mag/Arcsecond2 
3 Hz 19 Mag/Arcsecond2 
3 Hz 19 Mag/Arcsecond2 
6 Hz 19 Mag/Arcsecond2 
55 Hz 17 Mag/Arcsecond2 
911 Hz 11 Mag/Arcsecond2 
1333 Hz 4 Mag/Arcsecond2 
1319 Hz 4 Mag/Arcsecond2 

I början höll jag sensorn i min hand så att i princip inget ljus alls nådde den, redan vid en Hz så kunde den inte räkna ut Mag/AS2, kanske du vet varför?

Hursomhelst så släppte jag gradvis in lite ljus, provade 22 som värdet på A som du tipsade om, denna formel skall jag prova att använda och kalibrera mot när jag fått min lins och apparatlåda!

Såhär ser koden ut:

Code: Select all

#include <FreqCounter.h>
#include <Math.h>

long Msqm;
const float A = 22;

void setup() {
  Serial.begin(57600);                    // connect to the serial port
  Serial.println("Frequency Counter");
  
}

long int frq;
void loop() {

 FreqCounter::f_comp= 100;             // Set compensation to 12
 FreqCounter::start(1000);            // Start counting with gatetime of 100ms // CHANGED TO 1000/
 while (FreqCounter::f_ready == 0)         // wait until counter ready
 
 frq=FreqCounter::f_freq;            // read result
 Serial.print(frq);   // print result
 Serial.print(" Hz ");
 Serial.print(Msqm);
 Serial.println(" Mag/Arcsecond2 ");
 delay(20);
 Msqm = A - 2.5*log(frq);
 return;
}

En undran, kan man öka så att jag får två decimaler på mag/AS2?

MVH och tack för hjälpen, detta slår melodifestivalen alla gånger

[Starsoft]

Hej

Ett par tips...

Det går inte att beräkna logaritmen för noll, så om sensorn lämnar 0 Hz så behöver du hantera den situationen på något sätt, annars kan det bli konstiga fenomen senare i programmet.

log(x) i ditt program verkar vara den naturliga logaritmen, inte Log10(x) som det ska vara.

Om du definerar Msqm som float så bör du få decimaler, ev behöver println funktionen justeras för att printa float i stället för long.

Du borde nog använda ett filter också så att sensorn ser det ögat ser.

Zzz

Anders

[Corpze]

Hej

Ett par tips...

Det går inte att beräkna logaritmen för noll, så om sensorn lämnar 0 Hz så behöver du hantera den situationen på något sätt, annars kan det bli konstiga fenomen senare i programmet.

log(x) i ditt program verkar vara den naturliga logaritmen, inte Log10(x) som det ska vara.

Om du definerar Msqm som float så bör du få decimaler, ev behöver println funktionen justeras för att printa float i stället för long.

Du borde nog använda ett filter också så att sensorn ser det ögat ser.

Zzz

Anders

Hur menar du att man ska hantera situationen med 0Hz?
Ang. log så får du nog förklara mer
Satte Msqm som float och nu ger den decimaler som följer:

Code: Select all

767 Hz 4.26 Mag/Arcsecond2 
55 Hz 5.39 Mag/Arcsecond2 
2 Hz 11.98 Mag/Arcsecond2 
1 Hz 20.27 Mag/Arcsecond2 
1 Hz 22.00 Mag/Arcsecond2 
2 Hz 22.00 Mag/Arcsecond2 
2 Hz 20.27 Mag/Arcsecond2 
2 Hz 20.27 Mag/Arcsecond2 
1 Hz 20.27 Mag/Arcsecond2 
2 Hz 22.00 Mag/Arcsecond2 
3 Hz 20.27 Mag/Arcsecond2 
2 Hz 19.25 Mag/Arcsecond2 

Det känns som att upplösningen inte är nog?
Jag hade också en tanke om att ta ett par värden och dela med antalet värden för att få det utjämnat också! vad tror Ni om det?

MVH

[Starsoft]

Hej

Enklaste sättet att hantera 0Hz är att lägga till en rad typ: if (frq == 0) then (frq = 1); så att frq aldrig kan vara noll vid anropet till log(frq)

För att öka upplösningen är det enklast att bara öka mättiden, sedan kompenserar du slutvärdet genom att justera vädet A, min SQM verkar ta ca 2 sekunder per mätning.

Raden "Msqm = A - 2.5*log(frq);" borde också ligga före utskriften, som det är nu så skriver du resultatet innan du beräknat värdet.

När det gäller logaritmen så finns det olika baser, 2, e=2.718 och 10 är de vanligaste, du använder e men borde använda 10, om det inte finns log10(); tillgängligt kan du kompensera resultatet genom...

Msqm = A - 2.5 * log(frq) / 2.303; eller enklare Msqm = A - 1.086 * log(frq);

Med alla reservationer...

Anders

[Corpze]

Hej

Enklaste sättet att hantera 0Hz är att lägga till en rad typ: if (frq == 0) then (frq = 1); så att frq aldrig kan vara noll vid anropet till log(frq)

För att öka upplösningen är det enklast att bara öka mättiden, sedan kompenserar du slutvärdet genom att justera vädet A, min SQM verkar ta ca 2 sekunder per mätning.

Raden "Msqm = A - 2.5*log(frq);" borde också ligga före utskriften, som det är nu så skriver du resultatet innan du beräknat värdet.

När det gäller logaritmen så finns det olika baser, 2, e=2.718 och 10 är de vanligaste, du använder e men borde använda 10, om det inte finns log10(); tillgängligt kan du kompensera resultatet genom...

Msqm = A - 2.5 * log(frq) / 2.303; eller enklare Msqm = A - 1.086 * log(frq);

Med alla reservationer...

Anders

Sådär, nu har jag börjat om lite från scratch och undvikit "skit in, skit ut" Jag läser nu itne av frekvensen utan pulserna som sedan räknas om till frekvens enligt detta library och kod: http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_FreqMeasure.html

Så nu får jag in en mkt mer precis och högupplöst frekvens (två decimaler)

Så nu väntar jag bara på min 20gradiga lins och uv/ir-filter så ska jag bygga in det i en enhet och kalibrera enligt;
Msqm = A - 2.5*log10(frequency)

Kommer denna formel bli "rätt" efter all kalibrering?