Hi Ich überlege schon seit langem, wie ich berührungslos Geschwindigkeiten messen kann. Berührungslos heißt: Ohne eine mechanische Anbindung. Ich hab genau zwei Anwendungen: Einmal brauch ich für ein Projekt die Geschwindigkeit eines Fahrrads, dabei dürfen die Räder aber nicht beachtet werden. Also kein Magnet o.ä. am Fahrradreifen, die Geschwindigkeit des Rahmens brauch ich. Und dann als zweites möchte ich gerne die Geschwindigkeit eines Skifahrers messen. Bei dem Fahrrad ist wie gesagt das Problem, dass keine mechanische Lösung benutzt werden darf. Theoretisch ginge GPS, aber das ist für meine Anwendung zu Stromhungrig und teuer. Hier brauch ich etwas günstiges, was mit einem Atmel auswertbar ist und wenig Strom verbraucht. Beim Skifahrer gibt es gleich 2 Probleme (eigentlich gibt es beide auch beim Fahrrad, aber hier ist das 2. Problem nicht so wichtig): Das erste ist genau das gleiche wie beim Fahrrad: Hier gibt es keine drehenden Teile o.ä., die ich überwachen könnte und ein mitlaufendes Rad neben dem Skier kommt doch eher etwas komisch :-) Also muss auch hier die Messung berührunglos und ohne mechainische Verbindung funktionieren. Hier ist der Strombedarf eher unwichtig, Abmessungen und Kosten sind auch nicht so übermäßig wichtig. Ich habe z.B. eine GPS Maus, die ich hierfür verwenden kann. Eine Anbindung an einen µC ist auch nicht wichtig. Das zweite Problem macht die Sache dann nochmals schwieriger: Beim Skifahren besteht die Geschwindigkeit aus einer horizontalen (nach vorne) und einer vertikalen (nach unten) Komponente. Die vertikale kann ich beim Fahrrad wie schon erwähnt für meine Zwecke vernachlässigen. Aber beim Skifahren macht die vertikale Komponente ziemlich viel aus! Geht es steil runter, fährt man ziemlich schnell, bewegt sich aber kaum vorwärts, halt nur nach unten. Daher bekommt man hier über reines GPS ziemlich schlechte Ergebnisse. Auch ein GPS kann zwar Höhen messen, doch aus Erfahrung weiß ich, dass diese gut und gerne mal innerhalb kürzester Zeit um 100m schwanken können - das wird ungenau, seeehhr ungenau. Ich hab mir dann mal eine High-Tech-Uhr angeguckt. Suunto X9i. Die müsste für meine Zwecke funktionieren: GPS, ziemlich genauer Höhenmesser auf Barometerbasis und Datenlogger, daraus müsste sich ziemlich gut die Geschwindigkeit berechnen lassen. Allerdings ist diese Lösung wiederum mit 499€ Listenpreis bzw. 350€ Straßenpreis dann doch wieder reichlich teuer... Also such ich nach etwas günstigerem. Auf der Kombinationsbasis von GPS und Höhenmesser wird man aber wohl nicht viel günstigeres bekommen... Also was kann ich sonst für meine beiden Anwendungen benutzen? Ich bekam mal das Stichwort Beschleunigungssensor, doch was genau tun die Dinger, wie arbeiten die, kann ich sie hierfür einsetzen und wie? Kann mir da mal jemand helfen und das etwas erläutern? Danke im vorraus! Ciao Tobias
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beim Fahrrad konnte man die Straße als Kreuzkorrelationfläche nutzen, viele Autozeitschriften messen die Geschwindigkeit, Drehrate.... mit so nem Teil. Da wird einfach Licht über eine Linse gebündelt auf die Straße gerichtet und ein Sensor macht fortlaufen S/W Bilder davon, dadurch das ein markanter Punkt beim nächsten Bild in eine bestimmte Richtung wandert kann man die Richtung, die Geschwindikeit und die Drehung des Fahrzeugs bestimmen. Ganz günstig dürfte der Aufbau aber auch nicht werden, außerdem braucht man einen schnellen Bildsensor und einen schnellen µC für die Datenverarbeitung. Ist das gleiche Prinzip wie bei einer optischen Maus, was die da für ein IC verwenden und wie schnell es ist weiß ich nicht, vielleicht könnte man sowas nutzen
Hi Wie wäre es mit einem optischen Mousesensor? MfG Spess
Entweder hab ich es überlesen oder es wurde nicht erwähnt. Muss der Versuchsaufbau statisch oder mobil aufgebaut sein? Fährt das Fahrrad auf einer bestimmten Strecke oder soll man immer die Geschwindigkeit kennen? Falls eine Teststrecke vorgegeben wird, ist Korrelation die genauste Variante. Das sollte auch mit nem Atmega laufen (Atmega + 2 Fotodioden + 2 OpAmps + Abstand der Sensoren = Fertig).
Ich lese das mal so, das der Aufbeu Mobil sein soll, also sich am Fahrrad bzw. Skifahrer befindet. Für den Skifahrer halte ich eine GPS basierende Lösung für sehr ungenau, da die Auflösung zu gering ist. Wenn du Wedelst bekommt der GPS Empfänger die tatsächliche Wegstrecke nicht mit.
Eine einfache, genaue und relativ günstige Lösung wäre es, die Signale eines 3-Achsen Beschleunigungssensors aufzuintegrieren (Geschwindigkeit). Problem: Rotationen werden nicht erfasst, d.h. man braucht zur genauen Bestimmung auch noch drei Drehwinkelsensoren (Gyroskope), für jede Achse eine. Mit einem Atmel auszuwerten dürfte nicht das Problem sein. Gruss
Hi, eine Möglichkeit besteht darin die Schallgeswindigkeit zu messen, (Dopplereffekt). Ich habe mit einem Kollegen der Drachenflieger ist über so ein Projekt nachgedacht das folgendermassen funktionieren soll: Über ein Ultraschallpipser wird in kurzen abständen ein Impuls ausgesendet der von 2 in gleichem abstand angebachten Mikros empfangen wird. E------S------E <-------------- im statischen Zustand empfangen beite zu gleichen Zeit das Signal, bewegt sich die Messeinrichtung kommen die Signale mit unterschiedlichen Laufzeiten an. Ich habe damals einen Abstand von jeweils 50mm vom Sender zu den Empfängern vorgesehen und ganz brauchbare Signale bekommen. Ich habe noch eine Exceltabelle mit den berechneten Laufzeiten, wenn Du willst kann ich sie Dir schicken. Gruß Jürgen
Also ich habe in der Vergangenheit recht viel mit 3-achsigen Beschleunigungssensoren zu tun gehabt. Eine Geschwindigkeitsangabe durch Integration ist extrem unzweckmäßig bzw. nicht wirklich zu realisieren. Funktioniert das Staurohrprinzip schon bei 20km/h? Das könnte man ja ans Fahrrad bauen und mit nem Drucksensor dann auswerten.
nö, das mit den staurohren funktioniert schätz ich mal bei 200-300 km/h aufwärts... aber die idee, mit dem sensor einer optischen maus hab ich nicht schlecht gefunden...
Daniel (x2) wrote: > Also ich habe in der Vergangenheit recht viel mit 3-achsigen > Beschleunigungssensoren zu tun gehabt. Eine Geschwindigkeitsangabe durch > Integration ist extrem unzweckmäßig bzw. nicht wirklich zu realisieren. ??? - was ist daran unzweckmässig? - was ist nicht zu realisieren? Gruss
> aber die idee, mit dem sensor einer optischen maus hab ich nicht > schlecht gefunden... Ich denke, das ist auch nicht recht proktikabel, da die Sendoren einen relativ kleinen Abstand zum Untergrund benötigt. Dies ist sowohl beim Fahrrad als auch bei Skifahren schwer realisierbar.
Carbolo Crb wrote: > Daniel (x2) wrote: >> Also ich habe in der Vergangenheit recht viel mit 3-achsigen >> Beschleunigungssensoren zu tun gehabt. Eine Geschwindigkeitsangabe durch >> Integration ist extrem unzweckmäßig bzw. nicht wirklich zu realisieren. > > > ??? > > - was ist daran unzweckmässig? > - was ist nicht zu realisieren? > Das möchte ich sehen, dass dir deine 3 Gyros nach einem 2 Minuten Ritt über eine Buckelpiste immer noch die Raumachsen korrekt anzeigen.
Radar-Bewegungsmelder? Ich hab mal gehört, mit einem Radioteleskop wurde mal ein neuer Quasar entdeckt - es war aber nur der Tacho eines Traktors auf dem Feld nebenan, der mit Radar den Schlupf der Räder auf dem weichen Untergrund austrickste.
Karl heinz Buchegger wrote: > Das möchte ich sehen, dass dir deine 3 Gyros nach einem 2 Minuten > Ritt über eine Buckelpiste immer noch die Raumachsen korrekt > anzeigen. Nein, billige Gyros werden das definitiv nicht mehr tun :-) FOG's würden das durchaus mitmachen.
Wie stehts mit Staudruck ? Für aussagekräftige Werte braucht man dann aber noch den statischen Druck und am besten die Temperatur ....
> Anemometer auf Dopplereffekt basierend. ähh was? ^^ Kann man das essen? Ich Google mal - aber das sagt mir so rein gar nix... > Lichtschranke, Radar ? Wie weiter unten schon vermutet: Nichts stationäres, sondern etwas, dass flexibel immer dabei ist. Wie ein Fahrradtachno, nur eben beim Fahrrad ohne Messung der Drehung der Räder und eben auch beim Skifahren ohne, dass ich eine Lichtschranke vorher auf der Piste aufstellen muss. Damit fallen auch einige andere Vorschläge, die hier geschrieben wurden, weg... > Wie wäre es mit einem optischen Mousesensor? Wenn irgendwas auf die Erde gerichtet werden muss, dann sollte das schon mindestens 30cm Platz haben würde ich sagen. Beim Skifahren wird die Befestigung dann eh problematisch. > Da wird einfach Licht über eine Linse gebündelt auf die Straße > gerichtet und ein Sensor macht fortlaufen S/W Bilder davon, dadurch das > ein markanter Punkt beim nächsten Bild in eine bestimmte Richtung > wandert kann man die Richtung, die Geschwindikeit und die Drehung des > Fahrzeugs bestimmen. Ich glaube, hier können wir den Punkt von hier drüber anwenden: Zu nah über dem Boden darf es nicht sein und beim Skifahren wird die Befestigung wohl auch sehr schwer (ans Bein binden?) ... > Eine einfache, genaue und relativ günstige Lösung wäre es, die Signale > eines 3-Achsen Beschleunigungssensors aufzuintegrieren > (Geschwindigkeit). Problem: Rotationen werden nicht erfasst[...] Brauch ich denn die Rotation? Wenn ja, wofür? > nö, das mit den staurohren funktioniert schätz ich mal bei 200-300 km/h > aufwärts... Nach meinem Wissensstand sind auch 20 km/h schon verwertbar. Aber beim Fahrrad sollte auch 5 km/h noch ohne Probleme zu messen sein! Außer dem Anemometer und den Beschleunigunssensoren (aber die nur evtl.) les ich also noch nix raus, was anwendbar ist, oder? Sind das die Ansätze? Oder muss man einfach sagen: Dieser Wunsch ist außerhalb des technisch realisierbarem? Ciao Tobias
Hi Anemometer: Ich hab mal nachgeschaut. Zuerst dachte ich "Anemometer=Windmesser" und fällt daher aus. Dann würde ich bei starkem Gegenwind ja mehr messen, als ich wirklich fahre. Aber dann entdeckte ich die hier: http://www.uni-magdeburg.de/isut/TD/pda/PDA.html Könnte also doch funktionieren... irgendwie... aber ich glaube, der Aufbau mit Lasern ganz bestimmter Wellenlängen usw. ist eher ein wenig seehr komplex und teuer oder nicht? Ciao Tobias
Hi @Obelix: Ist eine Frage der Optik. Es hat schon Projekte gegeben, wo sich Leute so ein Teil in den in den Autospiegel eingebaut und die Geschwindigkeit damit gemessen haben. MfG Spess
Ein Anemometer ist ein Windmesser, du kannst damit nur deine Geschwindigkeit relativ zur Luft messen. Wenn du die Geschwindigkeit relativ zum Boden messen willst brauchst du irgend einen Bezugspunkt auf dem Boden oder einen von dem du auf den Boden zurückrechnen kannst (GPS). Es gibt speziell für Sportanwendungen Radar-Geschwindigkeitsmesser die die Reflektionen von umgebenden Objekten auswerten. Vielleicht kannst du dir Informationen darüber ergoogeln, aber Selbstbau wird da eher nichts.
Hei, Tobi, hübsches Problem. GPS ist sicher eine gute Möglichkeit, Du brauchst aber gleich ein 3-dimensionales Ergebnis, weil Dir die groundspeed nix nutzt wenn Du im Steilhang bist. Ein ähnliches Problem habe ich wie folgt für kürzere Strecken gelöst: mit einem langen Maßband eine Strecke exakt abstecken - alle 1m ein Schaschlikstab mit einem knallbunten Karo Aus der Entfernung mit Videokamera die Vorbeifahrt (Schi, Fahrrad - in meinem Fall wars ein startender Drachenflieger) aufnehmen. VOR der Aufnahme und danach eine Uhr (digital oder analog) mit Sekundenzeiger mehrere Sekunden lang aufnehmen um den wahren Systemtakt der Kamera mitzukriegen. Klappt auch schon mit billigen Videokameras - handy und jeder digitale Fotoapparat (ausser meinem ziemlich hochprozentigen Foto). Ciao, viel Erfolg
Carbolo Crb wrote: >> Daniel (x2) wrote: >>> Also ich habe in der Vergangenheit recht viel mit 3-achsigen >>> Beschleunigungssensoren zu tun gehabt. Eine Geschwindigkeitsangabe durch >>> Integration ist extrem unzweckmäßig bzw. nicht wirklich zu realisieren. >> >> ??? >> >> - was ist daran unzweckmässig? >> - was ist nicht zu realisieren? >> >Das möchte ich sehen, dass dir deine 3 Gyros nach einem 2 Minuten >Ritt über eine Buckelpiste immer noch die Raumachsen korrekt >anzeigen. Erstens das und zweitens haben die Beschleunigungssensoren ein Grundrauschen, was derartig geringe Beschleunigungen über einen solch langen Zeitraum einfach nicht genau bestimmen lässt.
Tobias H. wrote: >> Eine einfache, genaue und relativ günstige Lösung wäre es, die Signale >> eines 3-Achsen Beschleunigungssensors aufzuintegrieren >> (Geschwindigkeit). Problem: Rotationen werden nicht erfasst[...] > > Brauch ich denn die Rotation? Wenn ja, wofür? Ja, die würde man brauchen. Du müsstest im Grunde eine Inertialplatform bauen, die dir eine raumstabile Bezugsplattform gibt, damit du die Beschleunigungen auch in der richtigen Richtung aufintegrierst. Vergiss es gleich wieder. Das ist mit Hobbymitteln nicht vernünftig machbar. Nicht im 3D
JÜrgen G. wrote: > nö, das mit den staurohren funktioniert schätz ich mal bei 200-300 km/h > aufwärts... > > aber die idee, mit dem sensor einer optischen maus hab ich nicht > schlecht gefunden... Das Staurohrprinzip funktioniert bei (fast beliebigen) niedrigen Geschindigkeiten. Einzige Voraussetzung ist ein empfindlicher Differenzdrucksensor, der dann eben die max. Geschwindigkeit (durch seinen Messbereich) limitiert. Gruß vom Praktikant
Ich habe mir zu diesem Zweck ein mobiles GPS (GARMIN GPSmap76csx) zugelegt. Das Teil hat eine extrem empfindliche Antenne (geht auch im Wohnzimmer :) und kann bis 2GB daten speichern (mikro-SD). Die Trackaufzeichnung (auch die Höhe) ist sehr genau und schnell, kann später per Software am PC sogar 3D dargestellt werden. Die Geschwindigkeit (auch Anstigs- u. Fallgeschwindigkeit) ist zu jedem abgespeicherten Trackpunkt vorhanden. Ich denke, das ist die genauste Lösung für dein Problem. Nachteil: Gerät, Halterung, SD-Karte und Sotware kommen auch ca. 700€.
Ich würde mich mal erkundigen, wie der Fußpod von Polar und Suunto funktioniert. Wenn es auf Beschleunigungssensoren beruht, wird das allersings mit der Ski-Geschw. eher schwierig. Gruß Praktikant PS: Habe einen Garmin Forerunner 305 und muss sagen, die Höhenangaben die er liefert, stimmten bisher zu 90% immer mit den Werten überein, die er dort auch anzeigen sollte. Große Schwankungen oder unsinnige Höhenagaben konnte ich bisher nicht feststellen.
Der Laufsensor S1 von Polar arbeitet mit 2 ADXL-Beschleunigungssensoren...
Frank wrote: > Der Laufsensor S1 von Polar arbeitet mit 2 > ADXL-Beschleunigungssensoren... Ich wette dem muss man die Schrittlänge vorgeben :-)
genau, es ist eine Laufstrecke mit konstanter Geschwindigkeit und gleichbleibender Schrittlänge zurückzulegen (50...100m)
Das geht auch ohne Vorgabe der Schrittlänge, weil der Sensor in der Ruhephase des Schrittes nachkalibriert werden kann. Auf das Skifahren kann man das dann natürlich nicht übertragen.
Ich würde auch einen Beschleunigungssensor nehmen. Schau dir mal hier die App Note von VTI an: http://www.vti.fi/midcom-serveattachmentguid-4535665b19faab2e1046b939f2c12175/AN50_SCA3000_Accelerometer%20in_Velocity,_Distance_and_Energy_Measurement.pdf Die haben des mal schön hergeleitet mit Formeln etc.
Das funktioniert nicht, weil sich die Bewegung beim Skifahren nicht in Schritte aufteilen lässt.
Flo wrote: > Ich würde auch einen Beschleunigungssensor nehmen. Schau dir mal hier > die App Note von VTI an: > > http://www.vti.fi/midcom-serveattachmentguid-4535665b19faab2e1046b939f2c12175/AN50_SCA3000_Accelerometer%20in_Velocity,_Distance_and_Energy_Measurement.pdf > Hast du den ersten Satz im Kapitel 'Solution' gelesen: Measuring walking distance accurately by integrating coninuous longitudinal acceleration is difficult due to errors coupled to acceleration signal over time. In order to reduce such errors, time and acceleration measurement of walking can be divided into steps. Steps cause a periodic movement of a human hip. Length of a single step can be integrated from angular velocity of the hip's arc shape profile. In anderen Worten: Im Grunde ist das auch nichts anderes als ein Schrittzähler. Nur dass die Schrittlänge bei jedem Schritt durch das gemessene Beschleunigungsprofil abgeglichen wird. Gemessene Beschleunigungen 2 fach integrieren um auf den Weg zu kommen, ist nun mal AFAIK nicht mit Hobby Mitteln machbar.
Hi Irgendwie bin ich immer noch nicht so richtig weiter... oder ich hab irgendwas überlesen? 700€ GPS-Geräte fallen wohl flach... Dann kann ich mir ja lieber gleich die Suunto Vector holen, schließlich kostet die "nur" 350€ Alles, was auf Windgeschwindigkeiten basiert wie Anemometer und Staurohr bringt wohl auch nix, oder? Obwohl, moment, mir fällt gerade ein, es hieß "Differenzdrucksensor" - also müsste sich die Windgeschwindigkeit ja abziehen lassen, oder? Aber ansonsten hab ich den Wind mit drin, das wird ja auch reichlich ungenau. Radar usw. was hundsgemein teuer und im Hobby nicht realisierbar ist, fällt wohl aus... Ciao Tobias
Hi Ich hab das hier gefunden: Beitrag "Geschwindigkeit im Wasser" Unten steht auch eine Berechnungsformel für den Druck. Etwas umformuliert und einfacher gestaltet lautet die Formel: P = 0,5 rho v² So, v muss in m/s eingesetzt werden, rho in kg/m³. rho von Luft ist nach meinen Recherchen 1,3. Die beiden dort ausgerechnetetn Geschwindigkeiten sind 10 km/h=2,7777... m/s und 40 km/h=11,11111... m/s. Ich komme dann allerdings auf Werte von ~5 bei 10km/h und ~80 bei 40km/h. Wie kommt Benjamin also auf Werte 1. im 1000er Bereich (kPa) und zweitens, auf Zahlen wie 3,8 und 61,7? Wenn ich jetzt einfach mal davon ausgehe, dass Benjamin unrecht hat mit seinen Zahlen und ich richtig gerechnet habe und außerdem die Formel an sich schon kPa liefert, dann brauche ich fürs Fahrad einen Sensor mit einem Messbereich von 0 bis 100kPa (0 bis 55 km/h) und fürs Skifahren einen von 0 bis 1000 (0 bis 175 km/h - 1000 ist gerundet. Aber für 120km/h braucht man eh schon über 700, dann kann man gleich 1000) nehmen. Aber wie genau bekomme ich jetzt die Windgeschwindigkeit aus meinem Messwert wieder heraus? Ciao Tobias
Tobias H. wrote: > nehmen. Aber wie genau bekomme ich jetzt die Windgeschwindigkeit aus > meinem Messwert wieder heraus? Indem du die Formel nach v auflöst? Welche Werte liefert der Sensor? Nur ganze Zahlen im Bereich 0 bis 1000? Dann probierst du einfach mal: Rechne mit einem Sensorwert von 0 zurück. Rechne mit einem Sensorwert von 1 zurück. Dann weist du welche Sprünge deine angezeigte Geschwindigkeit machen wird, wenn der Sensor von 0 auf 1 wechselt. Das selbe Spielchen, kannst du auch bei anderen Sensorwerten machen. Wenn du gut bist, dann leitest du dir eine Formel dafür her, wie sich der Geschwindigkeitssprung in Abhängigkeit vom Sensor-Bereich verhält. (Ist wirklich nicht schwer)
Nein, das mein ich ja nicht... Wenn ich mit meinem Fahrrad 20km/h fahre und 20 km/h Gegenwind habe, dann bekomme ich doch mit dem Sensor eine Geschwindigkeit von 40 km/h heraus. Wie finde ich heraus, wie groß der Anteil an Wind in meinem Messwert ist? Ciao Tobias
Tobias H. wrote: > Nein, das mein ich ja nicht... Wenn ich mit meinem Fahrrad 20km/h fahre > und 20 km/h Gegenwind habe, dann bekomme ich doch mit dem Sensor eine > Geschwindigkeit von 40 km/h heraus. Wie finde ich heraus, wie groß der > Anteil an Wind in meinem Messwert ist? Gar nicht. Leider. Dein Sensor kann das nichtunterscheiden. Drum gibt es in der Luftfahrt auch 2 Geschwindigkeiten: indicated Airspeed (Geschwindigkeit durch die Luft, Instrumentenanzeige aus dem Staudruck) Speed over Ground um SoG aus IAS zu berechnen muss man die Windgeschwindigkeit kennen (zb. aus den meteriologischen Berichten). Heutzutage kann man SoG zb. mittels GPS ermitteln. (*) bin weder Pilot noch Luftfahrtexperte. Wenn die Schilderung stark vereinfachend oder mit falschen Begriffen geführt wurde, so bitte ich, mir das nachzusehen.
> bin weder Pilot noch Luftfahrtexperte
ich ebenfalls nicht, daher nur als Hinweis aus der Anschauung - habe es
nicht weiter recherchiert und weiter überlegt:
Bei Hubschraubern gibt es 2 Staurohre für die Geschwindigkeitsmessung:
in Fortbewegung und entspr. seitlich (90 Grad).
Sichworte sind 'Prandl. Rohrstömung', 'Staurohr', 'Pilotrohr'.
Vielleicht hilft das weiter(?)
Gruß
Nils
Was ist denn jetzt mit der optischen-Maus-Lösung (für den Skifahrer). Wenn's nicht gerade ein Skispringer ist, ist doch immer Kontakt zum Boden, der dazu noch i. d. R. hell ist, vorhanden...
Hi @Nils: Das Ding heißt Pitotrohr, und fällt für mich aber wohl raus, da man immer die Windgeschwindigkeit mit drin hat in seinem Messwert. Wenn ich das richtig sehe, bleibt also wirklich nur das übrig, was die Geschwindigkeit anhand des vorbei ziehenden Bodens misst. Wie misst eigentlich ein Auto das? Das muss ja schließlich beim ABS zwischen Blockieren und dem Stand an der Ampel unterscheiden können. Ich hab noch folgendes gefunden. Das ist zwar auch Laser, klingt aber einen Tick einfacher. Vielleicht auch nicht zu Hause erstellbar... Aber gibt es sowas vielleicht als fertigen Sensor zu bezahlbarem Preis? Gruß Tobias
>Wie misst eigentlich ein Auto das?
Dazu gibt es eine "Inkrementalscheibe" an/in/bei der Bremsscheibe.
Sorry, der Link fehlt... Laser-Oberflächen-Geschwindigkeits-Messung: http://www.polytec.com/ger/_print/158_1664.asp
Wäre ein Strömungssensor mit Glühdraht nicht einfacher als ein Staurohr? Man kann sogar den Glühdraht selbst als Sensor nehmen. Man könnte natürlich immer bei Stillstand auf Null kalibrieren. Der Maussensor fällt leider selbst mit anders Fokusierter Optik, flach da selbst die schnellsten Mäuse bei spätestens 4m/s aussteigen. Vielleicht wären noch Körperschallmessungen am Rahmen denkbar, da sollte eigentlich doch eine Frequenz die proportional zur Drehzahl der Räder ist mit drin sein, die Frage ist natürlich ob das auswertbar ist. Optisch den Boden abtasten mit einer eigenen Lösung (nicht die Mauselektronik) also mit gehörig DSP und schnellen Sensoren (Kamera) ist mit Sicherheit das genauste aber natürlich auch nicht eben trivial. Graupner hat so ein Sytem für Helikopter das allerdings lediglich die Lage halten soll, aber ich denke die Signale kann man auch anderweitig verwerten. https://shop.graupner.de/webuerp/servlet/AI?ARTN=5950 Sowas wird auch Optical Flow Sensor genannt, so als Stichwort für weitere Recherchen. Viel Glück -wiebel
Matthias L. wrote: >>Wie misst eigentlich ein Auto das? > > Dazu gibt es eine "Inkrementalscheibe" an/in/bei der Bremsscheibe. Ausserdem: Wenn deine gemessene Geschwindigkeit zur Zeit bei 70 km/h steht und in der nächsten Sekunde dreht sich das Rad nicht mehr, dann wirst du wohl kaum an einer Ampel stehen :-)
Auf einen Punkt wurde noch nicht eingegangen. Am 13. um 9:41 hat ein gewisser Jürgen die Messung von Schallwellen ins Spiel gebracht. Ich denke das könnte tatsächlich auch beim Skifahren klappen. Kleiner Lautsprecher + Mikro in ein Rohr und die Phasenverschiebung bzw. Dopplerverschiebung messen. Das Rohr könnte man auf den Ski 'kleben'. Oder spielt einem da die Tatsache, daß das Luftvolumen im geschlossenen Rohr mitbewegt wird einen Streich?
Karl heinz Buchegger wrote: > Auf einen Punkt wurde noch nicht eingegangen. > Am 13. um 9:41 hat ein gewisser Jürgen die Messung > von Schallwellen ins Spiel gebracht. Ich denke das > könnte tatsächlich auch beim Skifahren klappen. > > Kleiner Lautsprecher + Mikro in ein Rohr und die > Phasenverschiebung bzw. Dopplerverschiebung messen. > Das Rohr könnte man auf den Ski 'kleben'. > Oder spielt einem da die Tatsache, daß das Luftvolumen > im geschlossenen Rohr mitbewegt wird einen Streich? Eigentlich fand ich auch, dass die Idee sehr gut kling, aber ich bin mir nicht sicher ob, das überhaupt hinhaut, da man ja nur ein Inertialsystem hat. Das würde ich aber auf jedenfall auch mal näher anschauen. Wenn das nur in einem offenen Rohr funktioniert, hat es das selbe Problem wie andere Strömungs/Stau Verfahren auch, den Wind. -wiebel
@Tobias >Das Ding heißt Pitotrohr... schon klar - wie gesagt ich habe nicht überlegt, was sich aus 2 Staurohren 'rausholen' läßt - ich habe das neulich bei einem Kleinhubschrauber gesehen: Der hatte 2 Staurohre, eines für die Bewegungsrichtung und eines Vertikal - habe mich noch gefragt, was das soll (ich meine aus der 90 Grad-Komponente lässt sich keine 'zusätzliche' Info gewinnen - aber vielleicht hat hier jemand ja einen guten Hinweis, wozu das Gut ist). (Wie Karl heinz, schon andeutete, kenne ich das auch so: Piloten kalibrieren vor dem Start ihre Instrumente, entspr. Wetter). Bzgl. Kfz kann ich es Dir sagen: Die (elektronische) Geschwindigkeitsermittlung per 'Zwo Pi R' und der Annahme der Reifenhaftung ist immer noch Standard (also Umdrehungsmessung der Reifen). Systeme, wie ABS laufen separat. Moderne Kfz haben Bussysteme und i.d. Regel sind die Komponenten aus Sicherheitsgründen autark, d.h. insbes.: sie haben ihre eigenen Sensoren: Interessant für das Gesamtsystem 'Kfz' ist nur die Meldung ' ABS hat ausgelöst' - wie ABS das ermittelt hat (z.B. per opt. Mustererkennung), ist dabei uninteressant. @Karl heinz u. Wiebel > Kleiner Lautsprecher + Mikro in ein Rohr und die Phasenverschiebung bzw. > Dopplerverschiebung messen. > ... Inertialsystem ... Ja, aber sind hier nicht die Relativbewegungen eher das Problem? (D.h. der statische Wind bläst von vorn in das Ultraschallrohr, ebenso wie beim Staurohr (der 'Wind' verändert also die Ausbreitungsgeschwindigkeit - die Druckdiferenz ist nur das Äquivalent dazu). Mal allgemein: Wenn ich Druckunterschiede (Staurohr) nicht erfassen kann, so wird mir das auch nicht per Schall gelingen, da die Windgeschwindigkeit als additive Konstante bei der Schallgeschwindigkeit hinzukommt (Ist das ein Denkfehler von mir? (Grenzgeschwindigkeit des Mediums(?)) - dann tretet mir auf die Füße!). Optische Methoden ohne Mustererkennung: Es gibt da noch die Möglichkeit, Reflexmesungen zu modulieren (HF-Bereich, 100 kHz bis einige MHz) und einen Phasenvergleich durchzuführen (zwischen gesendetem und emfangenen Signal). Ist bei Messung von Längenunterscheiden im Bereich [mm] is [m] ganz gut. Gruß Nils
Ich habe mir das nur mal grob durchgelesen,... Wollt ihr berührungslos messen könntet ihr ein beschleunigungssensor nehmen, die Firmware währe aber bestimmt ein bissl tricky,.... @Nils: bzgl. Windgeschwindigkeit,..Ein Hurricane fegt über Florida mit 250km/h~69,4m/s,.. Schall bei NN ~330m/s~> 1/5tel Der Schallgeschwindigkeit,.. i.A. könnte man für eine Druckdifferenzmessung Piezo Mikrophone benutzen, die sind empfindlich genug,.. Dabei ist zu beachten das ihr zwei mikro's braucht, einen zur messung des offsets (windschatten,Lee) und einen zur Luv seite, sind die beiden subtrahiert null so bewegt sich nüx, sind sie ungleich null ist es entweder windig oder etwas bewegt sich hmm,.. sonst nur noch gps,.. grüüße
wenn man mit gps Geschwindigkeiten messen will, nimmt man nicht die Positionsdaten sondern die Dopplerfrequenz des/der Satelliten...
Hi Ich hab natürlich auch weiter gesucht. Ich fasse nochmal alle Ergebnisse zusammen aus diesem Thread und dann, was ich so gefunden habe. GPS würde zwar gehen, ist aber wie schon gesagt nicht ganz billig und für meine Fahrradanwendung eigentlich zu langsam, für meine Skianwendung wegen der Höhe und der so schnellen Richtungsänderung auch zu ungenau. Die Messungen, die auf Einflüssen der Luft basieren, fallen aufgrund der nicht aus dem Messwert herauszurechnenden Windgeschwindigkeiten weg. Also Staurohr usw. Mechanische Lösungen schließe ich aus - beim Fahrrad aufgrund dessen, was ich damit vorhab und beim Skifahren, weil es wohl nur sehr schwer wäre, etwas mechanisches zu integrieren. Beschleunigungssensoren sind laut euch zu schwer auszuwerten (Wobei für mich die Mathematik nicht das Problem wäre, integrieren ist nun nicht soo das Problem) und außerdem laut euch auch noch bei dieser Art Beschleunigung zu ungenau und werden mit den Erschütterungen nicht fertig. Also schließen wir die auch aus. Also, nochmals zusammengefasst: Wir können über folgende Arten Geschwindigkeiten messen: mechanisch über den Boden: schließe ich aus mechanisch (Propeller) in der Luft: wegen Wind zu ungenau GPS: zu teuer, zu ungenau, für meine Anwendung nicht unbedingt geeignet Luftdruck über Staurohr: wegen Wind zu ungenau (Erdanziehungs-)Kräfte: kommen mit Erschütterungen nicht klar, zu ungenau, zu schwer auszuwerten optische Messung in der Luft: wegen Wind zu ungenau Was also noch bleibt an Feldern/Einflüssen, die evtl. auswertbar bzw. noch nicht ausgeschlossen sind: - magnetisches Feld der Erde (kann man da über Induktion irgendwas herausbekommen? Wahrscheinlich wohl nicht, wird wohl zu schwach sein der Effekt und vor allen Dingen wird man wohl wieder nur die horizontale Komponente bekommen...) - optische Abtastung des Bodens: - via Kamera (sehr schwer zu realisieren, oder? übrigens aber das Prinzip von optischen Mäusen) - via Laser+Kamera (sehr schwer zu realisieren, genauer als nur Kamera wegen Speckle-Effekt, aber trotzdem wohl noch unbrauchbar, Prinzip von Lasermäusen) - via Laser-Interferometer (Frequenzverschiebung des Laserstrahls bei sich bewegender Oberfläche, http://www.business-sites.philips.com/lasersensors/about/article-15031.html , Maussensor bei neueren Lasermäusen. Das ist auch die Lösung, die ich zur Zeit favorisiere - wenn sie denn realisierbar ist. Manchmal sieht sie eher sehr schwer zu realisieren aus, manchmal aber auch sehr einfach. Und wenn man sie schon kostengünstig in Mäusen integrieren kann, muss das ja zumindestens kaufbar sein, oder?) Ciao Tobias
hmm... so richtig hilft der Link nicht weiter... 299$ wären zwar schon mal weniger, aber auf unbestimmte Zeit nicht lieferbar. Ok, dann könnte man wenigstens die Technik nachbauen - aber darüber steht rein gar nichts in der Beschreibung. Ciao Tobias
http://www.amazon.com/Tech-O-SI-Ski-Speedometer/dp/B000EQ82IM Das Ding würde zumindestens schon mal mein Problem beim Skifahren lösen. Messung auf Basis von Radar und Doppler-Effekt. Wenn da kein Schmu getrieben wurde, dann müsste das eigentlich zuverlässig die Geschwindigkeit über dem Boden liefern. Und 85$, also gute 60€ sind definitiv bezahlbar! Aber fürs Fahrrad nicht für meine Anwendung geeignet. Hier brauche ich etwas, das ich auch an einem AVR verwerten kann... Ciao Tobias
Da noch jemand eine Idee oder eine Bezugsquelle, wo man vielleicht fertige LDA oder Radar Sensoren bekommen kann, die ich mit einem AVR auswerten kann und die auf dem Doppler Effekt beruhen?
Hi Von diesem Jahr? Welchen Artikel darin genau meinst du? Ciao Tobias
Bezug auf den Beitrag von: " Autor: Philip Kottmann (praktikant) Datum: 14.09.2007 09:03 Das Staurohrprinzip funktioniert bei (fast beliebigen) niedrigen Geschindigkeiten. Einzige Voraussetzung ist ein empfindlicher Differenzdrucksensor, der dann eben die max. Geschwindigkeit (durch seinen Messbereich) limitiert. Gruß vom Praktikant" Mein Kommentar: Also bei dem Ausdruck "...fast beliebig....niedrigen Geschwindigkeiten..." muss ich doch einsprechen. Dabei nehme ich an, dass ein niedriger Geschwindigkeitsbereich unter 10 m/s liegt - also bei einem entsprechenden Staudruck. 1) Bei Geschwindigkeiten unter 20 bis 30 kmh ist das Energieniveau so niedrig, dass der Fehler unverhältnismässig gross wird 2) das Staurohr braucht ein "Gegengewicht" - das ist der statische Druck - daher auch der erwähnte Differenzdrucksensor. Diese Druckabnahmestelle ist in der Nähe von umströmten Körpern garnicht so einfach zu finden. Denke nur mal an Seitenwind - da wirst Du im niedrigen Geschwindigkeitsbereich (s.o.) schon bei leichtem Querwind Dir wieder einen saftigen Fehler einhandeln 3) der empfindliche Drucksensor - den würd ich gern mal kennenlernen - als portablen Sensor. Was nutzt mir ein Beetz´scher Mikro-Drucksensor, wenn das Teil grösser als ein 20-l-Kanister ist - und ABSOLUTE Ruhe beim Messvorgang benötigt. Und elektronische Sensoren brauchen wieder für SICH SELBST eine präzise Temperaturkompensation. 4) Der Druckmesssensor tuts bei genauen Messungen nicht mehr. Ich muss - für eine genaue Geschwindigkeitsberechnung aus der Staudruckmessung das GENAUE spezifische Gewicht der Luft kennen - also sowohl den aktuellen (absoluten) Luftdruck als auch die aktuelle, momentane Lufttemperatur - die Gasgleichung lässt grüssen. Die Aussage "fast beliebig niederig..." mag von einem Praktikanten kommen, an ihrer Praktizierbarkeit habe ich erhebliche Zweifel
Staudruck.. vergiss den. Mit 50kmh Gegenwind, resp Rueckenwind....
Hallo, klingt schon echt spannend, was da so vorgeschlagen wird, dem Inchenör ist ja nichts zu schwör, aber vielleicht möchte Tobias ja mal fertich werden. Ich würde die Radarlösung nehmen. Wie ich einer alten Autobild entnehmen konnte (denn Bild bildet !) gibt es fürn Appl undn Ei eine Spielzeugähnliche Radarpistole für den Möchtegernpolizistenliebhaber. Hat eine digitale Anzeige, könnte man bestimmt irgendwie an einen Mickikontroler basteln, auf jedenfall schneller, als ein Mauselektronik, die für feste Abstände gebaut ist. (Das war echt der Brüller.) Einen Vorschlag für unsere werden Inchenöre habe ich noch: Der Radfahrer bekommt eine Casio Uhr die synchron mit einer weiteren Casio Uhr, die am Start liegt, die nicht bewegt wird. Wie wir alle aus dem Physikunterricht wissen werden die Uhren nach dem Experiment nicht mehr synchron laufen. Man brauch also nur noch die Zeidifferenz auswerten und schon weiß man was über die Geschwindigkeit. Aber Vorsicht, sollte der Skifahrer hüpfen ändert sich das Gravitationsfeld ;-) Gruß Dietmar
@Tobias: Such mal unter dem Stichwort CYCLO RDS da findest Du das Ergebnis feinster Ingenieurs Kunst (Fraunhofer Institut). Dieses Radargerät im Taschenformat ist ausdrücklich auch für Abfahrt-Ski ausgelegt. ... oder probier mal diesen Link: http://www.sonicinstruments.com/assets/s2dmain.html?http://www.sonicinstruments.com/01f0b9961a0bf0703/index.html Gruß Alex
Hi, also wenn die Messung der Geschwindigkeit nicht während der Fahrt, sondern anschließend am Rechner gemessen werden soll, dann wäre das mit der passenden Software nicht so schwer. Es gibt da z.B. das Freeware Programm Viana, z.B. hier: http://didaktik.physik.uni-essen.de/viana/ Damit können 2D Bewegungen je nach "Versuchsaufbau" recht genau vermessen werden. Außerdem gibt das Programm auch Wegstrecken und Beschleunigungen aus (OK, das kann man sich ja auch selber ausrechnen). Hab's selber schon erfolgreich verwendet und finde es echt gut. Vielleicht kann man das was mit machen. Gruß Fred
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