hallo, was wäre eine günstigste Möglichkeit Signale "unter Wasser" im Süß und Salzwasser zu übertragen. Die Distanz sollte ca. 3m betragen. Hinzu kommt noch, dass letztendlich die Geräte beide so klein wie möglich sein sollen und über einen Akku betrieben werden sollen. Sprich: Es sollte letztendlich einen Bauraum von einer Zigarettenschachtel nicht übersteigen. Vielen Dank.
Achso, das habe ich natürlich vergessen mitzuteilen... Es kann keinesfalls über Licht erfolgen (Sichtverhältnisse Schlecht) Baudrate: Nun - Es müssen Signale wie folgt gemessen werden und ausgegeben werden: Ein Sender Sendet ein Siganl: Empänger empfängt dieses Signal und sendet es wieder zurück. Dadurch wird die Laufzeit bestimmt. Dies soll drei viermal pro Sekunde erfolgen. Ich weiß jetzt nicht um welche Größe es sich bei diesem Signal handelt aber meiner Einschätzung nach dürfte es klein sein.
ausser schall hast' da wohl kaum eine möglichkeit. aber achtung mit thermoklinen :-)
3m Kabel sind die einfachste und wohl zuverlässigste Lösung. Wenn das nicht geht bleibt wohl noch US und mit Funk im ein oder zeistelligen MHz Bereich müsste es auch noch gehen. Man wäre ja immer noch sehr gut im Nahfeld. Viele Grüße, Martin L.
Hi, Michael, Du: "as wäre eine günstigste Möglichkeit Signale "unter Wasser" im Süß und Salzwasser zu übertragen. Die Distanz sollte ca. 3m betragen." Probiere einfach die Grundkräfte aus, die wir kennen: Gravitation, Elektromagnetismus, starke und schwache Kernkraft. Machbar ist derzeit nur der Elektromagnetismus. Übertragung durch Druck der einen Elektronenhülle auf die andere (Schalldruck) oder Molekülform (Geruch, Geschmack), optisch (schon ausgeschlossen), elektrostatisch, magnetisch, ohne oder mit Trägerfrequenz. Fische verfügen über einen Elektrosinn, sie spüren das elektrische Feld, das durch Nervensignale anderer Fische verursacht ist. (Deshalb ist Elektroangeln verpönt, eine Elektrode ist ein sicherer Köder.) Der Hammerhai-Sensor wäre mein erster Ansatz. In der Evolution hat der Hammerhai seine Kopfform optimiert für größte Empfindlichkeit - und Peilung - für diese elektrischen Signale. Wie weit auseinander kannst Du Kontakte als Sensor platzieren? Wie groß sind die Störsignale? Wie groß müssen daher die Nutzsignale sein? In Deinen 3m-Entfernung, wie groß kann da der Abstand sein zwischen Sendekontakten? Wieviel Spannung und Leistung brauchst Du für eine hinreichend sichere Übertragung? Ich habe so etwas noch nie gemessen, die Badewanne ist zwar nicht weit, bisher aber kein Bedarf. Erst dann wüsste ich, wie viel Millivolt oder Mikrovolt pro Meter wir Störsignale haben, wie viel Millivolt oder Volt / Meter ich am Sender erzeugen müßte, und wieviel Strom dann fließt wegen Leitfähigkeit des Wassers. Nebeneffekt: Mit drei Sensorkontakten am beweglichen Objekt kannst Du ihm in der Art des Hammerhais eine Art Peiler bauen zur Heimkehr. Ciao Wolfgang Horn
Hallo, Danke für eure Antworten: Ob der Empfänger den Schall reflektiert? Hmm Um die Distanz zu bestimmen müssten entweder Daten gesendet werden und diese daten zurückreflektiert werden oder aber einfach eine Bestätigung gesendet werden das eine bestimmte Information angkekommen ist. Ist das der Fall kann anhand der Zurückgesendeten Information die Laufzeit bestimmt werden und damit die Entfernung Nochmal kurz zu den Kenndaten des Systems. Es muss Drahtlos sein. System muss über einen "Handelsüblichen" Akku arbeiten. Vielleicht sowas, wie in jedem Handy integriert ist Reichweite 3m max Funktion: Distanzmessung Mehr soll das System nicht machen. Ich kann leider auf die Fragen Störsignal oder Spannung keine Antwort geben - dass hab ich mir hier erhoft wenn es soweit wäre. Zum Thema sichere übertragung: Das System soll bei der Distanzmessung möglichst genau bestimmen können ob sich das Partnersystem 2,5m entfernt befindet oder eben 2m entfernt befindet. (+ - 10 cm) Diese Entfernung soll dann Z.B auf einem Display erscheinen. Mehr soll das system nicht tun. Die Signale sollen "immer ankommen" innerhalb des 3m Radius - darüber hinas ist es egal Auf diese Frage weis ich nicht was du meinst: Wie weit auseinander kannst Du Kontakte als Sensor platzieren? Aber wenn du die beiden Sender/Empfenger meinst dann 0,5 - 3m Wieviel Strom und welche Spannung ich brauche weis ich nicht. ich bin leider kein E-Techniker sondern Maschinenbauer. Daher wende ich mich ja an dieses Forum um mich schlau zu machen. Hoffe dennoch weiter auf hilfreiche Antworten Mfg Michi
> Probiere einfach die Grundkräfte aus, die wir kennen: Gravitation, > Elektromagnetismus, starke und schwache Kernkraft. Du brauchst einen Radioaktiven Strahler, und einen Geigerzähler. Die Strahlung nimmt mit der Entfernung ab, und ist somit ein mass für die entfernung.
1. Wie trübe wird denn das Wasser? 2. Was verstehst du unter Salzwasser? Meereswasser? 3. Was soll das ganze System denn letztendlich tun? Das hast du nicht wirklich verraten! Klingt erstmal nach Füllstandsmessung. Gruß - Abdul
Hallo, Danke für das Interesse: Das System soll die Distanz zwischen sich zwei unterwasser begegenden Objekten messen. Nichts mehr. Hierbei findet das System einmal im Meer und einmal im Süswassergebiet Anwendung. Hier kann das Wasser sehr sehr Trüb werden. So dass man villeicht Die eigene Hand in einem Meter Entfernung nicht mehr sieht. Ich hab mich gefragt ob es wohl ein SENDE-/EMPFÄNGERMODULSET 433MHZ von Conrad tut. Laut Conrad ist die Angabe das dieser 30m an der Luft senden empfangen kann. Kann das Modul das auch 3 m weit unter Wasser oder ist es total unwahrscheinlich wegen der Absorbtion der Elektromagnetischen Wellen. Wenn ja kennt jemand vielleicht Sendeempfänger Module mit einer geringeren Frequenz zum Preis von unter 20 € die das tun könnten. Oder kann mir jemand vielleicht bestimmte Schallmodule bzw. Ultraschallmodule empfehlen? Danke.
>Hier kann das Wasser sehr sehr Trüb werden. So dass man villeicht Die >eigene Hand in einem Meter Entfernung nicht mehr sieht. Das Wasser mag zwar trüb sein, aber immer noch lichtdurchlässig. Sollte also auch für optische Distanzmessung noch passend sein (das Streulicht liese sich ja auch noch detektieren). Allerdings ist sicherlich die optische Distanzmessung nicht mehr ganz trivial, wegen der doch recht kurzen Laufzeiten des Lichts bei 3m.
achja - 433MHz wird wohl nix werden. Ich denke, weit unter 1MHz müsste es sein, um noch einigermaßen weit im H2O senden zu können.
Mit einer 27MHz Fernsteuerung kommt man einige Meter weit, wobei dann der Sender in Luft, der Empfänger im Wasser ist. Unter Wasser muß die Antenne verkürzt werden. Wenn sie in einem U-Boot Körper liegt, dann wirds kompliziert, da sie ja dann nicht im Wasser ist. Das Ganze wäre dann mehr eine 'Transmission Line'. Also Handanpassung notwendig. Wobei ich mich nun nach dem Preis des Roboters oder was auch immer frage, wenn das Modul nur 20 Euronen kosten darf. Bist du Bastler oder ist es ein professionelles Bezahlprojekt? Eine Anlage, die sowohl in Salz- als auch in Süßwasser läuft, bringt ein Anpassungsproblem an der Antenne mit sich. Optisch/akustisch ist das kein Problem. Andererseits ist man dann immer im Nahfeld - was die Anpassung sowieso massiv verändert. Aus all den Punkten heraus, würde ich dir Ultraschall vorschlagen. Taucher benutzen das zur Sprechkommunikation auch in trübem Gewässer. Abstandsmessung ist da auch einfach, weil die Laufzeiten lang genug sind. Es würde mich wundern, wenn das Conrad 433MHz 30m Modul funktionieren würde. Gruß - Abdul
Mich würde vor allem wundern, wie Du die Laufzeit mit solchen Funkmodulen messen möchtest, falls diese überhaupt eine Übertragung im Wasser zulassen.
Ja, das sind so Nebenbedingungen: Diese Bauteile wären "tatsächlich" nicht im Wasser sondern umschlossen von einem Gehäuse welches sich unter Wasser befindet. Das ist schon richtig. Ja ich bin Bastler und tüftle an einer Idee herum für die ich diese ich diese Distanzmessung brauche. Zum Preis: das ist so ne Sache. ich versuche Kostengünstig zu entwickeln. Daher betrachte ich mehrere Lösungen und schaue gleichzeitig nach der Lösung die alle nötigen Anforderungen so Erfüllt, dass das System funktioniert und dennoch nicht "teuer" ist. Abdul K. schrieb dass es wohl einige Meter weit mit FUNK funktionieren """könnte""" bei 27Mhz... gibt es 27Mhz Module (Bauraum so klein wie möglich) die du empfehlen könntest die unter Umständen so etwas realisieren lassen? ich verfolge grundsätzlich immer mehrere Lösungen bis ich ans Ziel komme. Ich wollte es halt zuerst mit Funk probieren und es auch machen. ich wollte nur nicht umsonst Geld ausballern für etwas was unter Umständen garnicht funktiniert. Aber wenn mir jemand sagen könnte dass 3 m ein absolut machbarer Bereich mit El.mag. Wellen ist - dann würd ich das sofort probieren. Der moralische Vorteil von solchen Funksyst. ist eben dass ich keine Meeresbewohner Störe. Aber das ist nebensache... Die Laufzeit würde ich über einen Algorithmus berechnen. Sender 1: Signal senden = Timer start Empfänger 2: Signal empfangen Sender 2: Signal wieder zurücksenden Empänger 1: Singal empfangen = Timer stop jetzt die Berechnungszeit des Systems abziehen (Anpassung) und voila - Laufzeit gemessen = Abgeleitet daraus Distanz gemessen... so könnt ich mir das vorsellen.
So - und jetzt rechne mal die Laufzeit in Wasser für 3m aus und vergleiche den Wert mit der erreichbaren minimalen Auflösung Deines Timers. Viele Grüße, Martin L.
300ps und weniger Timer gibt es. Das ist nicht das Problem :) Das 'könnte' bezieht sich einfach darauf, daß ich nicht wirklich abschätzen kann, was bei dir so Sache sein wird. Es wurde halt schon mehrfach von der erfolgreichen Verwendung stinknormaler Modellbaufernsteuerungen 27MHz für Modellbau U-Boote berichtet. Mehr kann ich dazu nicht schreiben. CC1100 irgendwas von TI hat einen internen Längenmesser. Mehr weiß ich nicht drüber! Die Frage nach dem Preis ist einfach notwendig, denn manchmal/oft werden hier unmögliche Rahmenbedingungen verschwiegen und die Meute sinnlos angestachelt. Mal Fragen kostet ja nix (den Poster)... Ein 100KEuro autonomes Unterwasservehikel darf schonmal einen 500 Euro teuren Transmitter haben. Aber ein BWL-ler nimmt natürlich erst das 20 Euro Teil und wenn es nicht funzt, darf die Hilfskraft Ingenieur eben am WE Überstunden schieben... Gruß - Abdul
Nein nein - 500 € ist bei weitem zu viel: Reine Herstellkosten des Systems sollen 35€ nicht übertreffen Klar - in der Entwicklung darf das sicherlich teuerer sein. Später über die Stückzahl kann deutlich noch an den Preisen gerüttelt werden. Im Vordergrund steht erstmal die realisierung dieser Distanzmessung mit einer + - 15 cm Genauigkeit. Genauer brauche ich das Absolutnicht. Ich kann folgende ANforderungen geben: Distanz soll bestimmt werden auf eine Genauigkeit + - 15 cm System soll mit einem Wiederaufladbaren Akku betrieben werden können. Ähnlich z.B einem Handy. System soll Signale Senden als auch empfangen können. Z.B wenn bei systemgerät A ein Licht angeht - soll diese Info Systemgerät B mitgeteilt werden. Keine weiteren Systeme dürfen sich ins system koppeln lassen (das ist nur eine Algorithmusfunktion und leicht realisierbar) hat auch nicht sehr viel mit Sicherheit oder so zu tun. Wenn die Distanz zu den Geräten z.B zu groß oder zu klein wird soll bei beiden systemen ein Licht aufleuchten... Das wären im Prinzip die Anforderungen an das technische. Jetzt ist das System bis zu z.B 50m tief im Wasser - Tiefe soll hier aber nur eine Nebenrolle spielen. Die Gehäusekonstruktion ist auch Nebensache. Sicherlich wird das Material eine Rolle spielen da ja die Signale durch das Gehäuse ins Wasser dringen müssen und in das Andere Gerät welches ja wieder ein Gehäuse hat eindringen. Die Distanz wie oben erwähnt kann 2 - 3 mal die Sekunde Aktualiesiert werden wobei wenn es schon 1 Mal die Sec klappt - wäre ich froh. Jetzt werde ich voraussichtlich eine µC brauchen einen Akku eine Platine und eben eine Sender/Empfänger Modul Ob das jetzt Funk oder Ultraschall ist - ist soweit egal. Ich hab leider nicht sehr viel mit E-Technik zu tun gehabt daher stell ich all diese Fragen. Wenn weitere Randbedingungnen fehlen einfach fragen.
Ja ok. Jetzt such dir einen hier der das für dich realisiert. Was fertiges kenne ich jedenfalls in dieser Art nicht. Gruß - Abdul
Also wenn Du einigermaßen ausschließen kannst, dass im Umkreis (6m) der "Roboter" andere harte große Gegenstände sind die Schall reflektieren nimm Ultraschallkapseln und bau damit eine Art "Radar" auf. Das ganze wird aber kein wirkliches Radar - dazu gleich mehr. Zur Datenübertragung benutzt Du billige Funkmodule die im 27MHz ISM Band senden. Du kannst auch versuchen Daten bei 9kHz zu übertragen wie es die Fahrradcomputer machen. Die Datenrate ist dann aber sehr klein und wir bei wenigen hundert Baud liegen. Nun zur Entfernungsmessung: Du gibst via Funk den Befehl an Roboter 1 einen Puls auszusenden und misst die Zeit bis er an Roboter 2 ankommt. Die Übertragungszeit via Funk ist zu der vom US vernachlässigbar. Wenn die Genauigkeit wegen der Pulslänge zu gering ist machst Du anstatt eines einfachesn Pulses einen FM-Sweep und mischt es am Empfänger mit (via Funk) synchronisierten LO. So erhälst Du eine Frequenz die proportional zu der Entfernung ist. Wird aber bei Deiner Anforderung der Genauigkeit nicht nötig sein. Ich denke ein geschickter Student/Ingenieur wird, wenn es ein passendes fertiges Funkmodul gibt, 5h für die Planung/Klärung der Rahmenbedingungen, 5h für Schaltplan, 5h für Layout, 10h für Programmierung und 8h für Inbetriebnahme/Test brauchen. Besonder viel Dokumentation wird da aber noch nicht bei sein. Bauteilkosten für zwei Stück wohl bei 80 Euro zzgl. Platinenfertigung. Wird bei mehreren deutlich weniger. Viele Grüße, Martin L.
Hi, kanst Du deinen Messbereich "umzäunen" ? Verlege die Spielwiese in eine große Induktionsspule. Schalte für eine kurze Zeit den Strom durch diese Spule ein. In einer anderen kleineren Spule im Spielfeld wird dann eine Spannung induziert. Das ist gewissermaßen dein ext. Synchronisationssystem, dazu kommen dann noch ein Sender und ein Empfänger: Der Sender sendet einen Ultraschallpuls aus, wenn das Synchronsystem eingeschaltet ist. Der Empfänger startet bei Ankunft des Magnetischen Triggersignal dann einen Timer und wartet, bis der US ankommt. Wie es außerhalb des eingezäunten klappt ? Kann gehen, muß nicht. OK ? Gruß, Hendi
35 Euro Frage, 35 Euro Antwort: 2 (Ultraschall)Frequenzen senden, Phasenlage und Differenz erfassen und voilá, fertig ist die Entfernungsmessung. ;-).
Gast XIV schrieb: > 35 Euro Frage, 35 Euro Antwort: > > 2 (Ultraschall)Frequenzen senden, Phasenlage und Differenz erfassen und > voilá, fertig ist die Entfernungsmessung. ;-). IMO geht das nicht da eine gemeinsame Referenz fehlt. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit bzw. die Verzögerung ist frequenzunabhängig. Viele Grüße, Martin
Hallo, mit dem Funk werde ich nächste Woche Versuche Fahren. Da stellt mir n Prof. bestimmte Messtechnik zur Verfügung. Parallel würde ich gerne Komponenten zusammen stellen für eine Distanzmessung auf Basis von Ultraschall. Das ganze muss schließlich unter Wasser. Somit muss der Ultraschallsensor durch ein Gehäuse abgedeckt werden. Kann mir jemand solche Sensoren empfehlen?
Na nimm doch diese Standardkapseln die verkapselt und damit, jedenfalls an einem Ende, wasserdicht sind. (IMO 45kHz) Gibts bei Reichelt und bestimmt auch bei Conrad und co. Ansonsten ist Google Dein Freund. Die werden unter Wasser evt. nicht so ganz optimal funktionieren weil das Wasser eine andere Impedanz als die Luft hat. Aber wenn der Hersteller schlampig war und die Anpassung schlecht gemacht hat, könnte es unter Wasser sogar besser werden. Also einfach mal ausprobieren. Auf 3m wirds auf jeden Fall klappen. Viele Grüße, Martin L.
$1 Wasser wird Funk unheimlich dämpfen. Da würde ich Ultraschall oder die Induktionsschleife mit wenigen kHz bevorzugen. Ein Mißbrauch von 125kHz RFID-Chips wäre auch eine Idee, aber die Leistung??
Auch mit Ultraschall kommst du nicht unter 35€ Produktionskosten, außer 10K Einheiten. Ultraschallkapseln, welche bis 100mt Dicht sind, bekommst du nicht für 3€, und solche, welche für eine Kommunikation geeignet sind, erst recht nicht.
>> Hier kann das Wasser sehr sehr Trüb werden. So dass man villeicht Die >> eigene Hand in einem Meter Entfernung nicht mehr sieht. Ganz ehrlich: ich würde mir ernsthafte Gedanken machen, wenn ich meine Hand in 1 m Entfernung sehen könnte.
Wenn es nur ein paar Stunden zu halten braucht, würde ich Piezowandler mit Silicon befestigen und testen. Für Uboote gibt es da bestimmt im Marinemuseum bessere Lösungen zu besichtigen?
Hmm - meine erste Überlegung wäre einfach einen Aluminium US-Sensor nehmen - Z.B den von Ekulit von der A Serie wie den A-18P20 diesen an das Gehäuse bzw. in das Gehäuse einbinden. bezüglich der Tiefe - mach ich mir wenig sorgen. Das macht dann das Gehäuse. Es muss dem Sensor nur möglich sein, die Schallwellen durch das Gehäuse ins Wasser eindringen zu lassen. Das der Prototyp teuerer wird ist mir schon klar. In der KFZ technik kosten die Prototypen ja schließlich auch keine 50.000 € sondern n paar Milionen. Und es sollen ja keine unmengen an Daten fließen sondern lediglich einige wenige bytes. Jetzt das System so einstellen - dass die Schallwellen
Also um mal mit der Legende aufzuräumen bzw. Klarheit zu schaffen: Dämpfung in 3m Wasser (ohne Brücksichtigung der Freiraumdämpfung) Leitungswasser 27MHz (sigma=0.05 S/m): 18dB Leitungswasser 435MHz (sigma=0.05 S/m): 18.8dB Meerwasser 27MHz (sigma=5 S/m): 45dB Meerwasser 435MHz (sigma=5 S/m): 56dB Man sieht also, dass es sehr darauf ankommt wie verschmutzt bzw. Leitfähig das Wasser ist. Ich habe das im Moment nur mit realer Dielektrizitätskonstante gerechnet. Wen ich Lust habe werde ich noch die dielektrischen Verluste dazu nehmen. Der ist aber sehr stark frequenzabhängig weswegen ich annehme, dass die Verluste bei 435MHz dann auch bei geringer Leitfähigkeit stärker ansteigen. Viele Grüße, Martin L.
Bei 435MHz lohnt sich der Test nicht wenn es Geld kostet. Zum Test Plastetüte mit Handfunke ins Wasser hängen ist natürlich nicht verboten., aber wenig hoffnungsvoll.
Martin Laabs schrieb: > Also um mal mit der Legende aufzuräumen bzw. Klarheit zu schaffen: > > Dämpfung in 3m Wasser (ohne Brücksichtigung der Freiraumdämpfung) > > Leitungswasser 27MHz (sigma=0.05 S/m): 18dB > Leitungswasser 435MHz (sigma=0.05 S/m): 18.8dB > Meerwasser 27MHz (sigma=5 S/m): 45dB > Meerwasser 435MHz (sigma=5 S/m): 56dB > > Man sieht also, dass es sehr darauf ankommt wie verschmutzt bzw. > Leitfähig das Wasser ist. > Ich habe das im Moment nur mit realer Dielektrizitätskonstante > gerechnet. Wen ich Lust habe werde ich noch die dielektrischen Verluste > dazu nehmen. Der ist aber sehr stark frequenzabhängig weswegen ich > annehme, dass die Verluste bei 435MHz dann auch bei geringer > Leitfähigkeit stärker ansteigen. > Ich weiß nicht woher du die Werte hast, da aber Wasser eine sehr stark frequenzabhängige Dielektrizitätskonstante hat, kann man generalisieren komplett kippen. Mir kommen deine Werte als viel zu gut vor. 27MHz sollte aber klappen. Das würde ICH testen, wenn ich es denn bräuchte. Von der FH/TH/U Mannheim wurde die Dielektrizitätskonstante vs. Frequenz mal veröffentlicht. Soweit ich mich erinnere, gibt es bei knapp 100MHz bereits die ersten trüben Gesichter. Gruß - Abdul
Ich habe mit einem epsilon_r von 80 gerechnet. Aber wie geschrieben habe ich nicht dem Imaginärteil betrachtet was ich bei Gelegenheit mal machen werde. Ich hatte aber auf die Schnelle keine Daten gefunden. Viele Grüße, Martin L.
Hat der Realanteil überhaupt eine Auswirkung, wenn die Anpassung durch die Antenne bereits geschehen ist? Wir sprechen ja von der komplexen Dielektrizitätskonstante, bei der der imaginäre Anteil die Verluste darstellt. Abdul, du bist einfach gut! Hier das was ich meinte. Was besseres fand ich seinerzeit zu dem Thema auch nicht: http://www.hs-mannheim.de/Downloads/Forschungsbericht2007.pdf Seite 81 bzw. im pdf 41, Abbildung 1 Gruß - Abdul
>IMO geht das nicht da eine gemeinsame Referenz fehlt. Die >Ausbreitungsgeschwindigkeit bzw. die Verzögerung ist frequenzunabhängig. Um so besser. Dann misst der Sender halt die Ausbreitungsgeschwindigkeit über ein Echobblech in bekannter Entfernung (kann er selbst mitschleppen). Aus der Laufzeitdifferenz bekommt er noch eine zusäztliche Entfernungsinfo. Vorausgesetzt ist das der Empfänger mit einer definierten Antwortzeit das Signal zurückschickt.
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