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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Regentropfen Sensor


Autor: Stefan (Gast)
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Kann man die Position und Geschwindigkeit eines fallenden Regentropfens
per Ultraschall ermitteln?
Reflektieren die Ultraschall auch wenn sie deutlich kleiner sind als
die Wellenlänge des Schalls?

Autor: Läubi (Gast)
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Warum kein Lichtschranke??
Ultrashall scheint mir schon sehr overpowerd, weil du dafür ne
Kreuzpeilung brauchen würdest....

Autor: Stefan (Gast)
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Ich möchte aber mit einem möglichst kleinen Gerät die Position und
Geschwindigkeit von sämtlichen Regentropfen im Umkreis von ca. 1m
messen und ihre Flugbahn berechnen.
Lichtschranke geht also nicht.
Ich denke, dass man dazu 3 Empfänger benötigt. Man sendet einen kurzen
Ultraschallimpuls und misst wie lange es dauert bis diese Empfänger ein
Echo empfangen. Aus den Laufzeiten kann man dann die Position ermitteln.
Das fuktioniert aber nur, wenn nur ein einzelner Tropfen in der Nähe
ist. Bei mehreren gibt es Probleme. Ausserem bin ich mir nicht sicher
ob ein Tropfen den Schall überhaupt reflektiert.

Autor: Tobi (Gast)
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ist der tropfen an einer definierten stelle oder willst du das ganz in
den regen stellen und da messen?

wenn das ganze unter kontrollierten bedingungen läuft würd ich auch die
lichtschranke mal ausprobieren, oder eher 2 stück

Autor: Stefan (Gast)
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Es soll im Regen funktionieren. Und portabel sein. Deshalb möglichst
klein.

Autor: Oliver (Gast)
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Hallo Stefan,

hast du es schon mal mit Laser Doppler Anemometrie versucht? Das ist
eigentlich ein gängiges Verfahren für deinen Anwendungsfall. Allerdings
wird es mit dem Messraum etwas schwierig. Die Detektion der
Geschwindigkeit geht nur über einen kleine Raum.

Oliver

Autor: Micha (Gast)
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Ich denke, dein Vorhaben ist in der Form
zum Scheitern verurteilt. Bedenke die Größe
des Messraums, die Größe der Tropfen, deren
Anzahl, Geschwindigkeit und und und ...
den Störgrößeneinfluss durch Wind und Wetter
und die Forderung nach Portabilität mal
vernachlässigt.

Es gibt Leute die untersuchen die Sprayverteilung
beim Einspritzen des Kraftstoffs (PKW). Vielleicht
suchst du dort (oder vergleichbar) mal und
überprüfst/korrigierst deine Randbedingungen.

Viel Erfolg,
Micha

Autor: Christian (Gast)
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Hallo,
mir ist gerade eine Idee gekommen, die zwar technisch einen ziemlichen
Overkill darstellen könnte, aber möglicherweise doch funktioniert...

Was wäre denn mit einer dreidimensionalen Aufnahme mittels Digicam und
anschließenden Vergleich von verschiedenen Bildern..

Wenn man sich bei der Betrachtung erstmal auf die vertikale Richtung
beschränkt, dann müßten doch theoretisch 2 Digicams, die im Abstand von
ca 10 cm angeordnet sind, kombiniert mit einem z.B Infrarot
Diodenblitzgerät einen recht guten Dreidimensionalen Eindruck der
Umgebung liefern. Und mittels entsprechend leistungfähiger Software
ließe sich daraus sicher Anzahl, Fallgeschwindigkeit usw.. bestimmen..

Aber wie gesagt, alleine schon aufgrund der Tiefenschärfe würde ich bei
einer solchen Lösung vielleicht von einer Scheibe mit einem Meter
Durchmesser ausgehen, die von der Seite gefilmt analysiert werden kann,
aber auf keinen Fall einen Kubikmeter.. Es sei denn man verwendet
irgendwie sehr schnell justierende Optiken und filmt den Kubikmeter
praktisch scheibchenweise ab.. Aber die Datenmengen die da enstehen,
überfordern vermutlich jeden Rechner bei weitem..

Autor: Christof Krüger (Gast)
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Das ist zwar ne tolle Idee, aber da kannst du wohl auch ne Gruppe
Stundenten paar Semester lang mit beschäftigen =)

Autor: Stefan (Gast)
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Wenn ich mich nicht täusche dürften sich bei mittelstarkem Regen nicht
mehr als durchschnittlich 10 Tropfen in einem Kubikmeter Luft befinden.
Bei leichtem Regen nur ca. 1 Tropfen.
Kann das jemand bestätigen?

Bei einem Tropfen sollte das Vorhaben nicht sehr schwer sein. Das
Problem ist es auch bei 10 Tropfen zum funktionieren zu bringen.
Riesige Datenmengen sind das jedenfalls nicht.
Wenn ich davon ausgehe, dass sich die Tropfen mit höchstens 10 m/s
bewegen, reicht es, wenn ich jeweils alle 100ms eine Messung
durchführe.

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