Hallo Leute, immer wieder lese ich, dass für spezielle Messaufgaben Sensoren zueinander synchronisiert werden sollten. Z.B. steht auf der Homepage, ist das hier der Fall für hochgenaue Messergebnisse. http://www.3d-mapping.de/de/messtechnik/sensor-synchronisation/ Aber warum eig. ? Und warum muss man synchronisieren ? Kann mir das einer mal erklären ?
Sesand schrieb: > Hallo Leute, > > immer wieder lese ich, dass für spezielle Messaufgaben Sensoren > zueinander synchronisiert werden sollten. > > Z.B. steht auf der Homepage, ist das hier der Fall für hochgenaue > Messergebnisse. > > http://www.3d-mapping.de/de/messtechnik/sensor-syn... > > Aber warum eig. ? Und warum muss man synchronisieren ? Kann mir das > einer mal erklären ? Und meine nächste Frage wäre: Wie realisiert man bzw. wie macht man solch eine Sensorsynchronisation?
Sesand schrieb: > Aber warum eig. ? Und warum muss man synchronisieren ? Kann mir das > einer mal erklären ? Stell dir vor, du möchest feststellen, ob es wärmer ist, wenn die Sonne scheint. Dann wirst du mit zwei Sensoren, einem Sonnensensor und einem Thermometer, messen. Damit die Messwerte irgendetwas miteinander zu tun haben, wirst du immer zur gleichen Zeit messen und nicht die Temperatur eine Stunde später ablesen, als den Sonnensensor, weil sonst inzwischen schon längst wieder eine Wolke dazwischen sein kann.
@ Sesand (Gast)
>Aber warum eig. ? Und warum muss man synchronisieren ?
Damit die Messdaten von verschiedenen Sensoren/Kanälen zeitlich exakt
gleich erfasst und gespeichert werden.
Einfaches Beispiel. Wenn man drei Sensoren mit je 1ms zeitlichem Abstand
ausliest, sind die Daten verschoben. Die Messergebnisse passen zeitlich
nicht zusammen. Wenn man aber allen drei Sensoren ein Synchronsignal
schickt, können diese gleichzeitig eine Messung machen und diese intern
abspeichern. Danach kann man fast beliebig langsam die Daten auslesen
und abspeichern, sie sind zeitlich synchron aufgenommen.
Sesand schrieb: > Wie realisiert man bzw. wie macht man solch eine Sensorsynchronisation? Das kommt drauf an, wie synchron es sein muss. Exakt synchron erfordert gleiches Zeitverhalten der Sensoren, Kompensation von Laufzeiten und parallele Erfassung.
Falk Brunner schrieb: > @ Sesand (Gast) > >>Aber warum eig. ? Und warum muss man synchronisieren ? > > Damit die Messdaten von verschiedenen Sensoren/Kanälen zeitlich exakt > gleich erfasst und gespeichert werden. > > Einfaches Beispiel. Wenn man drei Sensoren mit je 1ms zeitlichem Abstand > ausliest, sind die Daten verschoben. Die Messergebnisse passen zeitlich > nicht zusammen. Wenn man aber allen drei Sensoren ein Synchronsignal > schickt, können diese gleichzeitig eine Messung machen und diese intern > abspeichern. Danach kann man fast beliebig langsam die Daten auslesen > und abspeichern, sie sind zeitlich synchron aufgenommen. Erst einmal vielen Dank für eure schnellen hilfreichen Antworten. Ich lese oft in den Datenblättern von Sensoren, z.B. Sensor x mit 8 Kanälen, was ist eig. mit den Kanälen gemeint bzw. was sind das ? Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das nur die gleichzeitige Messung aller Sensorwerte. D.h. wenn ich einen Roboter, der sich in x und y bewegen kann, regeln möchte, so verwende ich vereinfacht zunächst nur zwei Sensoren, nämlich einen für die Erfassung in x-Richtung und einen für die Erfassung in y-Richtung. Da ich aber beides regeln will, muss ich dafür sorgen, dass meine SENSOREN im gleichen Takt messen und die SENSORSIGNALE zur gleichen ZEIT empfangen und ausgewertet werden, richtig ? Angenommen jedoch, ich habe zwei verschiedene Sensoren, d.h. den Sensor für die x-Bewegung als Ultraschallsensor und für die y-Bewegung als optischen Sensor. D.h. zwei verschiedene Sensoren von zwei verschiedenen Herstellen mit zwei verschiedenen Prinzipien. Eine Synchronisation beider Sensoren ist mit Sicherheit möglich, oder ? Was sind die Vorrausetzungen und wie wird das gemacht bzw. wie "schwer" oder komplex ist das ganze ? Gibt es in der Literatur irgendwo stellen, wo man sowas lesen kann? Danke für eure Antworten.
Sesand schrieb: > Was sind die Vorrausetzungen und wie wird das gemacht bzw. wie "schwer" > oder komplex ist das ganze ? > Gibt es in der Literatur irgendwo stellen, wo man sowas lesen kann? Das läuft unter dem Begriff "Sensor Fusion". Dahinter stecken mathematische Modelle für die Messprozesse der einzelnen Sensoren. Die Einzeldaten werden unter Berücksichtigung der Sensoreigenschaften zu einem Gesamtdatensatz zur Beschreibung deines Systemzustandes verrechnet. Häufig werden dafür Kalman-Filter eingesetzt.
@ Sesand (Gast) >Ich lese oft in den Datenblättern von Sensoren, z.B. Sensor x mit 8 >Kanälen, was ist eig. mit den Kanälen gemeint bzw. was sind das ? Z.B. der AVR hat einen AD-Wandler mit 8 oder mehr Eingängen. Es gibt nur einen AD-Wandler, aber einen Multiplexer, welcher zwischen den verschiedenen Eingängen umschalten kann. Man kann immer nur einen Kanal zu einer Zeit messen. Mehrere Kanälen können nur zeitversetzt gemessen werden. >Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das nur die gleichzeitige >Messung aller Sensorwerte. Nein. >muss ich dafür sorgen, dass meine SENSOREN im gleichen Takt messen und Möglicherweise. >die SENSORSIGNALE zur gleichen ZEIT empfangen und ausgewertet werden, >richtig ? Nein. Das ist meist weder möglich noch nötig. Ausserdem muss man aufpassen mit dem Begriff! Synchron bedeutet NICHT zwingend, dass alles gleichzeitig passiert! Synchron bedeutet allgemein eher, dass verschiedene Abläufe etc. sinnvoll organisiert, geplant ablaufen und nicht zufällig durcheinander. https://de.wikipedia.org/wiki/Synchronit%C3%A4t >Eine Synchronisation beider Sensoren ist mit Sicherheit möglich, oder ? Sicher. >Was sind die Vorrausetzungen und wie wird das gemacht bzw. wie "schwer" >oder komplex ist das ganze ? Das kann man so allgemein nicht beantworten.
Falk Brunner schrieb: > Z.B. der AVR hat einen AD-Wandler mit 8 oder mehr Eingängen. Es gibt > nur einen AD-Wandler, aber einen Multiplexer, welcher zwischen den > verschiedenen Eingängen umschalten kann. Man kann immer nur einen Kanal > zu einer Zeit messen. Mehrere Kanälen können nur zeitversetzt gemessen > werden. Wenn ich das richtig verstanden habe: 8 Kanäle bedeutet z.B. dass ich beispielsweiße bei einem Sensor die Distanz an 8 verschiedenen mit einem Sensor messen kann, diese jedoch aufgrund des Multiplexer zeitversetzt auslesen kann ? Wie beim AD-Wandler, der lege ich 8 Spannungen zwar an, jedoch werden diese zeitversetzt digitalisiert, oder ? Falk Brunner schrieb: >>Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das nur die gleichzeitige >>Messung aller Sensorwerte. > > Nein. Aber warum nicht ? Bei Verwendung von Ultraschallwandlern die sich in der Nähe befinden z.B. muss man doch dafür sorgen, dass die Impulse gleichzeitig ausgestrahlt werden, da sonst jeder Impuls auf den anderen Sensor eine verfälschung des Messsignals hervorrufen könnte.
@ Sesand (Gast) >Wenn ich das richtig verstanden habe: 8 Kanäle bedeutet z.B. dass ich >beispielsweiße bei einem Sensor die Distanz an 8 verschiedenen mit >einem Sensor messen kann, diese jedoch aufgrund des Multiplexer >zeitversetzt auslesen kann ? Ja. >Wie beim AD-Wandler, der lege ich 8 >Spannungen zwar an, jedoch werden diese zeitversetzt digitalisiert, oder >? Ja. >>>Wenn ich das richtig verstanden habe, ist das nur die gleichzeitige >>>Messung aller Sensorwerte. >> Nein. >Aber warum nicht ? Weil es nicht zwingens die GLEICHZEITIGE Messung sein muss. Gleichzeitig ist ein Sonderfall von synchron. > Bei Verwendung von Ultraschallwandlern die sich in >der Nähe befinden z.B. muss man doch dafür sorgen, dass die Impulse >gleichzeitig ausgestrahlt werden, da sonst jeder Impuls auf den anderen >Sensor eine verfälschung des Messsignals hervorrufen könnte. Das ist aber schon wieder ein Sonderfall. Kann so sein, muss nicht.
Lieber Falk, kannst du es dann bitte vll. einmal auf anderem wege bzw. anders erklären, irgendwie will das nett in mein kopp rein...
Sesand schrieb: > Lieber Falk, kannst du es dann bitte vll. einmal auf anderem wege > bzw. > anders erklären, irgendwie will das nett in mein kopp rein... Alternativ kann es mir gerne auch jmd. anderes mit anderen Worten erklären. Danek
@ Sesand (Gast) >> anders erklären, irgendwie will das nett in mein kopp rein... Wie anders erklären? Man muss das Thema "synchron" erstmal allgemein sehen. Sprich, bestimmte Aktionen sind zeitlich geordnet, im Extremfall zeitlich parallel. Das ist es im wesentlichen. Wenn es dann um deinen Einzelfall geht, gibt es tausende Möglichkeiten. Ausserdem ist das Wort "synchron" vielschichtig. Synchrone Datenübertragung hat meistens ein extra Taktsignal, wie z.B. SPI. Asynchron ist RS232 ohne Takt. Es gibt aber auch isochrone Datenübertragung bei USB, und dort gibt es auch kein extra Taktsignal. Schwierig ;-) Mach dir nicht zuviel Gedanken am Anfang. Das Verständnis kommt mit der Zeit. Dazu muss man auch erstmal an einfachen Beispielen die Wirkung des "synchronen" erkennen und wie es nichtsynchron nicht gut funktioniert.
Auch sehr informativ: http://de.wikipedia.org/wiki/Echtzeit In diesem Zusammenhang: Ein ADC mit vorgeschaltetem Multiplexer und Rechner mag in dem einen Fall (Temperaturmessung an schweren Teilen) schnell genug Daten liefern: "Echtzeit", das selbe Equipment ist zur Digitalisierung von Crash-Sensordaten völlig überfordert: "Keine Echtzeit" --> Alles ist relativ.
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