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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laserentfernungsmesser


Autor: rangefinder1 (Gast)
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Ist jemand aus der Informations- und Planungsphase zu einem
Laserentfernungsmesser hinausgekommen und hat ein Project
in Arbeit oder fertiggestellt ?

Autor: Mätte T. (maette)
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Hallo,
Projekt in Arbeit mit Welotec OWLG Laserdistanzsensor.
Für was interessierst du dich bzw. was willst du machen ?

Autor: rangefinder1 (Gast)
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Danke für die Antwort.

Ich habe das aber wohl nicht ganz richtig formuliert.

Mir geht es um Projekte die eine Stufe tiefer ansetzen. Also um das
"Ding" was du von Welotc einsetzt. Das wäre schon das Richtig, aber viel
zu teuer  für meine Idee. Wenn man bedenkt das die  kleinsten Handgeräte
die es von Trimble, Bosch, Hilti, Leica usw. gibt, mit Anzeige nur etwa
nur 1/10 kosten (meines wissens). Leider haben diese Geräte aber keine
Schnittstelle (ausser BT was ich aber nicht brauchen kann).

Also mit anderen Worten, ich meine Projekte die sich mit der "Laser-
abschuss" und Empfang des reflektieren Lichtes (TDC etc.) und
der Auswertung beschäftigen.

Autor: Mätte T. (maette)
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aso ok, alles klar =)

Autor: 3357 (Gast)
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Ich hab das Thema auch schon mal angeschaut. Die Zeit zwischen einem 
Puls und der Reflexion messen zu wollen kannste vergessen. Ein 
guenstiger Laser, dh Diode, hat nicht genug Saft. Bei weitem nicht 
genug. Sogar bei weissem Papier kommt schon nach 50cm zuwenig zurueck. 
Es gibt Systeme, die verwenden einen Q-Switch YAG und genereieren einen 
10kW puls, Das geht, ist aber eine andere Preisklasse. Mehr signal 
bekommt man wenn man ein kontinuierliches System baut, das repetitive 
Pulse verwendet, und da ist man dann mit einer Frequenzmessung dabei.

Autor: Stefan (Gast)
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>Ein guenstiger Laser, dh Diode, hat nicht genug Saft. Bei weitem nicht
>genug. Sogar bei weissem Papier kommt schon nach 50cm zuwenig zurueck.
>Es gibt Systeme, die verwenden einen Q-Switch YAG und genereieren einen
>10kW puls
Ein "Baumarkt-Entfernungsmesser" ala Bosch, Hilti, ... hat bestimmt 
keinen 10kW-Pulslaser eingebaut!

Zum einen gibt es die T(ime)-O(f)-F(light) Methode, da geht es aber sehr 
schnell in die ps (wenn ich richtig gerechnet habe: Auflösung von 1mm -> 
6,67ps). Möglicherweise kommt man mit speziellen TOF-ASICs zum Ziel 
einer anständigen Messung (z.B. http://www.acam.de/index.php?id=18&L=0)

Die zweite Möglichkeit ist die Messung der Phasenverschiebung zwischen 
ausgesendetem und empfangenen Laserstrahl.

Alle beiden Varianten sind aber alles andere als trivial, wie man u.a. 
an den Preisen dieser Teile sehen kann ;-)

Autor: rangefinder1 (Gast)
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Bitte mich nicht falsch verstehen.

Eigentlich ich wollte hier keinen neuen Thread zum "Theortisieren"
über dieses Thema aufmachen. Es gibt hier im Forum und in anderen
schon einiges dazu. Die Theorie, die verschieden Methoden und die
jeweiligen Probleme sind mir zumindest ansatzweise bekannt. Habe
auch schon jede Menge Material dazu gesammelt.

Ich möchte hier wirklich nur gerne fragen  ob jemand irgend eine
dieser Methode tatsächlich angegangen ist und realisiert hat oder
dabei ist.

Danke trotz nochmals.

Autor: Sven F. (sven0876)
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nur mal als tip

die baumarkt "laser endfernungsmesser" sidn fast alle mit ultraschall 
nur der laserpunkt zeigt an wohin er mis(s)t.

sven

Autor: 3358 (Gast)
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Zum theoretisieren... wenn man von der Theorie her nicht hinkommt muss 
man gar nicht erst beginnen.

Der Leica Entfernungsmesser basiert auf einer Winkelmessung. Da misst 
man mit einem 6cm meben den strahl sitzenden Sensor den sichtbaren 
Winkel des Punktes. Und dieser Entfernungsmesser ist auch nicht gerade 
billig.

Was gehen sollte ist einen Sinus aufzumodulieren und an dessen Frequenz 
zu drehen bis man ein maximum/minimum misst. Das macht man mit ein paar 
Frequenzen und kann so auf die Entfernung schliessen.

Autor: Stefan (Gast)
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>die baumarkt "laser endfernungsmesser" sidn fast alle mit ultraschall
>nur der laserpunkt zeigt an wohin er mis(s)t.
Die billigen vielleicht, aber nicht die Bosch, Hilti, Leica-Dinger...

Autor: Gast (Gast)
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Kleiner Tipp am Rande:

GPS macht eigentlich genau das gleiche: Es wird ein Code auf das Signal 
moduliert, und auf den Anfang dieses Codes wird synchronisiert. Wenn du 
dann noch weisst, wann der Anfang losgeschickt wurde, kennst du die 
Laufzeit des Signals.

Nur soviel sei gesagt: Um mit so hoher Genauigkeit zu Messen muss schon 
ein ziemlich grosser Aufwand getrieben werden. Eine Nanosekunde Fehler 
beschert dir schon 15cm Abweichung (Hin- und Zurück).

Ich würde das (mit gewissen Anleihen aus dem GPS Umfeld) folgendermassen 
angehen: Das ausgehende Signal wird mit einem Pseudozufallscode 
moduliert, der eine sehr eindeutige Autokorrelation aufweisen sollte. 
Beim empfangenen Signal wird dieser Code durch eine Korrelation wieder 
gesucht, und dann weisst du genau, um wieviel der gesendete und 
empfangene Code gegeneinader verschoben ist.

Das System könnte aber durchaus sehr komplex werden...

Autor: Hagen Re (hagen)
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>Ich würde das (mit gewissen Anleihen aus dem GPS Umfeld) folgendermassen
>angehen: Das ausgehende Signal wird mit einem Pseudozufallscode
>moduliert, der eine sehr eindeutige Autokorrelation aufweisen sollte.
>Beim empfangenen Signal wird dieser Code durch eine Korrelation wieder
>gesucht, und dann weisst du genau, um wieviel der gesendete und
>empfangene Code gegeneinader verschoben ist.

Wie soll dies funktionieren ? Ich gehe mal davon aus das du damit die 
Laufzeitunterschiede des ausgesendeten und kodierten Lasersignales 
auswerten möchtest. Dann frage ich mich wie dein Vorschlag funktionieren 
soll.

Man muß im ps-Bereich das Signal exakt moduliert aussenden, dann mit 
Picosekunden Auflösung per Photodiode empfangen, mit unter Picosekunden 
Jitter digitalisren, und dann im Picosekunden Bereich die 
Kreuzkorrelation des empfangenen Signales durchführen.

Die Kodierung mit solchen Sequenzen hat eigentlich nur die Aufgabe der 
Erhöhung des SNRs, also Störungen zu unterdrücken. Die 
Laufzeitunterschiede des Lasersignal sind denoch im Picosekunden Bereich 
und um dort Laufzeitdifferenzen messen zu können muß man denoch alles im 
Picosekundenbereich weiterverarbeiten.

Wenn dann würde ich es so machen:
Der Laser wird hochfrequent mit Rechteck moduliert. Auf Empfängerseite 
einen synchronen Phasendetektor in ECL und danach ein langsammer 
Integrator. Die Phasenverschiebungen im synchronen Phasendetektor werden 
nur marginal sein, pro Takt, aber deren Unterschiede akkumulieren sich 
im nachgeschalteten Integrator.

Nach zb. 1024 solcher Rechtecksignale, hätte man nach dem Integrator 
eine 1 zu 1024 verstärkte Spannung proportional zur Phasenverschiebung 
in Picosekunden.

Aber trivial ist das auch nicht.

Gruß Hagen

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