Hallo,
ich möchte (muß) eine schwarze Oberfläche erkennen (Unterseite eines
Waggons der Modelleisenbahn).
Die Oberfläche ist uneben und matt oder glänzend.
Abstand max. 5cm.
Reflexkoppler funktionieren schon ganz gut, allerdings nur bei helleren
Flächen oder Reflektoren (Alufolie).
Die schwarze Fläche wirft naturgemäß so gut wie kein IR-Licht zurück zum
Fototransistor.
Meine Idee wäre nun gewesen, die Fläche mit einer roten LED
anzustrahlen.
Das Problem ist der fehlende Empfänger.
Gibt es einen Empfänger für rotes Licht?
Gibt es eventuell eine andere Methode der Erkennung (außer diversen
Optiken)?
Danke im Voraus für Eure Antworten!!!!!
Erhard S. schrieb:> Wie meinst du das? Eine rote LED als Sender und eine als Empfänger?
Kann beides, suche mal nach LED als Sensor.
Beim Resteverwerter gibt's auch für <1€ eine komplette VGA Kamera mit
LED.
Damit kannst Du dann mehr als hell/dunkel erkennen.
Wenn Du noch schreiben würdest welche LED und Transe Du nimmst könnte
man ja z.B. im Datenblatt nachlesen ob da auch rotes Licht erkannt wird
...
Sichtbares rot wird von schwarzem Kunststoff, oder Metall auch nicht
besser reflektiert, als sichtbares Licht im Allgemeinen.
Infrarot? Vielleicht ja, vielleicht (wahrscheinlicher) nein, oder eben
MANCHMAL - das hilft auch nicht.
Und wo ist das Problem, etwas Reflektorfolie drunterzukleben?
Hast Du mal über einen Näherungsschalter nachgedacht oder, falls die
Teile metallisch sind, über eine induktive Lösung? Die sind praktisch
"Farbenblind".
Eine weitere Lösung wäre ein reflektierender Aufkleber, der Dir den
nötigen Durchblick verschafft.
Eine weitere Alternative - aber teuer - ist probieren geht über...
Wir haben, beim Erkennen von Teilen, im Bereich von transparent. über
die verschiedensten Farben, bis zu metallisiert, die Erfahrung gemacht,
das man dem Auge nicht trauen kann.
Je nach Farbe des Senders (Licht) und der Farbe des Reflektors, waren
die Erkennungswerte nicht vorhersagbar. Wird also für die schwarze
Oberfläche immer das gleiche Verfahren (Farbe, Eloxat) verwendet, kann
man manchmal recht interessante Ergebnisse, mit verschiedenen
Lichtfarben, erzielen. Diese haben aber die Wenigsten in der Schublade
(sprich teuer).
Hallo und danke für die vielen Antworten.
Einen oder mehrere Waggons zu markieren scheidet leider aus, da auf
dieser Anlage auch viele "fremde" bzw. Leihfahrzeuge unterwegs sind.
Die Lichtschrankenlösung mit Reflexkoppler habe ich schon bei
Bahnübergängen eingesetzt, da die Achsen immer reflektiert haben.
Doch nun sollen auch sehende Wägen erkannt werden. Das "Bearbeiten" der
Achsen mit Widerstandslack fällt somit ebenso flach.
Es wird wohl dann doch Ultraschall werden. Mal sehen, woher ich kleine
Sender/Empfänger her bekomme.
Erhard S. schrieb:> Reflexkoppler funktionieren schon ganz gut, allerdings nur bei helleren> Flächen oder Reflektoren (Alufolie).> Die schwarze Fläche wirft naturgemäß so gut wie kein IR-Licht zurück zum> Fototransistor.
Kannst du's nicht umgekehrt machen, also erkennen, wenn das
Umgebungslicht durch den Waggon verdeckt wird?
Rolf M. schrieb:> Erhard S. schrieb:>> Reflexkoppler funktionieren schon ganz gut, allerdings nur bei helleren>> Flächen oder Reflektoren (Alufolie).>> Die schwarze Fläche wirft naturgemäß so gut wie kein IR-Licht zurück zum>> Fototransistor.>> Kannst du's nicht umgekehrt machen, also erkennen, wenn das> Umgebungslicht durch den Waggon verdeckt wird?
Das sollte eigentlich möglich sein.
Eine meiner ersten Basteleien war eine passive Lichtschranke, aufgebaut
mit einem LDR und einer 3 stufigen Transistorverstärkung. Die konnte an
einem sonnigen Tag im Zimmer detektieren, wenn ich die gespreizten
Finger in 5 Zentimeter Abstand daran vorbeigeführt habe.
Blöd ist natürlich, wenn deine Modellbahn einen Nachtmodus hat.
Auf einen Versuch würde ich das ankommen lassen.
Man könnte von einem erhöhten Punkt (Gebäude, Berg, Laterne) mit
gepulstem IR in Richtung Gleis feuern, in dem der Detektor sitzt. Dann
ist es egal, ob Tag oder Nacht ist.
Die Idee von Knut Ballhause hört sich gut an.
Da 'Schwarz' normalerweise nicht 0% zurückgeworfenes Licht ist, sondern
irgendwas im unteren einstelligen Prozentbereich, sollte es aber auch
mit einem Reflex-Lichttaster funktionieren. Am Sender kräftige Pulse,
wenn die recht kurz sind, kann man da mit dem Strom hoch, und am
Empfänger passend auswerten, so daß nur das eigene Signal erkannt wird
(https://de.wikipedia.org/wiki/Synchrondemodulation). Dabei ist darauf
zu achten, daß das Sendesignal nicht elektrisch in den Empfangsteil
koppelt, da das eventuell den Dunkel-Pegel anhebt.
Mit freundlichen Grüßen - Martin
Lothar M. schrieb:> Ultraschall ist farbunabhängig...
Naja, es gibt ja Ultraschall mit unterschiedlichen Frequenzen.
Diese Frequenzen könnte man durchaus als Farben bezeichnen.
Du solltest vieleicht mal GENAU sagen was erkannt werden soll.
Die einen spekulieren dass erkannt werden soll ob irgendein Waggon oder
Lok über dem Punkt steht oder fährt
Die anderen meinen du willst erkennen ob der Waggonboden schwarz ist
oder eine andere Farbe hat.
Der Andere schrieb:> Du solltest vieleicht mal GENAU sagen was erkannt werden soll.
Also:
Es geht um eine Absicherung von Bahnübergängen, die vom Car-System
benutzt werden. Wir hatten schon öfter das Problem, daß abgehängte
Waggons auf dem Übergang liegengeblieben sind. Da diese keine eigene
Stromaufnahme haben, erkennt die Gleisbesetztmeldung diese nicht und
gibt den Bahnübergang frei.
Meine bisherige Lösung basiert wie gesagt auf Reflexkoppler im
Gleisbett.
Das IR-Signal ist gepulst um Fremdlicht zu eleminieren.
Das IR-Signal hat sich an helleren Wagenböden und den Achsen gespiegelt
und somit zuverlässig gemeldet.
Leider gibt es auch einige Wagen, die nicht erkannt werden, weil sie
eben einen schwarzen Unterboden und/oder schwarze Achsen haben.
Das mit der IR-Diode auf dem Berg hatte ich schon früher versucht, aber
man soll es nicht glauben: Durch Reflexionen hat auch der Fototransistor
unter dem Wagen "was abbekommen".
Ich werde mal Versuche mit den roten LEDs bzw. mit Ultraschall machen,
wobei bei Ultraschall die Baugröße etwas "groß" ist. Mal sehen, was der
E**y-Chinese so hergibt.
Rings und Lechts eine Installation (Gerät, Holzstapel, Misthaufen,
Häuschen usw.). Die gute, alte Lichtschranke, mit Sender auf der einen
Seite und Empfänger auf der anderen. Fällt, vor allem wenn Du UV oder IR
verwendest nicht auf.
Mit Ausnahme von Personenwagen mit Fenstern auf beiden Seiten (bei denen
die Sonne durchscheinen kann) und Zwischenräumen (zwischen den einzelnen
Wagen) oder sehr flachen Wagen solltest Du so den Durchblick behalten.
Vielleich kann man auch etwas Tricksen, indem man die Lichtschranke nur
wenig höher als die Räder montiert oder man stellt sie so schräg, das
das Ende des vorherigen Wagens (linke Ecke) und der Anfang des
Nachfolgers (rechte Ecke) eine undurchdringliche Barriere bilden.
Aha,
also die Lichtschranken in der Deko/Signalanlage wurden ja schon
erwähnt, dann könntest Du noch einfach Mikroschalter nehmen oder eine
Piezofolie bzw. DMS Streifen unter der Schiene verbauen.
Kamera ist aber immer noch die sinnvollere Wahl.
Damit kann man das ganze global überwachen, PC/Laptop ist doch sicher
ein Teil der Steuerung ?
Knut B. schrieb:> Man könnte von einem erhöhten Punkt (Gebäude, Berg, Laterne) mit> gepulstem IR in Richtung Gleis feuern, in dem der Detektor sitzt. Dann> ist es egal, ob Tag oder Nacht ist.
Das ist doch eine feine Idee. Das Licht braucht nicht mal gepulst zu
sein, nicht mal UV.
In der Lichttechnik bedeutet Schwarz, das alles Licht absorbiert wird.
Ein Reflexkoppler ist da ungeeignet.
Ist kein Wagen da, leuchtet er in den Himmel und es kommt nichts zurück.
Ist einer da, absorbiert er die Strahlung und es kommt nichts zurück.
Besser ist da, die Raumhelligkeit zu nutzen.
Steht ein Wagen darüber wird es finster und das Signal kommt.
Bei Nachtbetrieb kann man da eine Laterne nehmen. Bahnübergänge sind ja
meist beleuchtet.
Einfach einen Fotowiderstand plus Schwellwertschalter nehmen.
Da kann man schön die Schwelle einstellen.
Hallo Erhard,
Dein Ansatz mit dem Reflexkoppler ist der einfachste und auch
naheliegenste. Er ist günstig zu realisieren und zudem sehr robust. Das
Du jetzt keine schwarzen Unterböden erkennen kannst, ist ein Problem der
Empfindlichkeit, wie Du schon selber schreibst. Aber wenn Du hier einen
Trick anwendest und Deine Empfindlichkeit um den Faktor 10, 50 oder 100
steigern könntest, würdest Du garantiert jeden Unterboden erkennen.
Noch eins: Schwarz ist eine Wahrnehmung des menschlichen Auges und
physikalisch durch Absorption erklärbar, ABER es ist ein Begriff der
visuellen Welt, der im Bereich Infrarot keine Bedeutung hat. Soll
heissen dass schwarze Farbe für infrarote Wellenlängen um 850nm oder
950nm sehr wohl reflektieren kann. 100% Absorption ist mir als Optiker
bei schwarzen Farben noch nie vorgekommen. 100% Absorption erreicht man
nur mit einem Material, dass als "optischer Sumpf" gilt, aber das ist
ein anderes Thema. Also gehe davon aus, das Du genügend auswertbare
Reflexe hast.
Hier meine Lösung:
Lade Dir auf dieser Seite
http://www.vishay.com/ir-receiver-modules/presence-sensor/
oben einmal die Application Note runter oder schaue Dir weiter unten die
Videos an.
Alles was Du brauchst ist ein TSSP mit fester Verstärkung AGC0 (Bauform
egal) und eine kleine Infrarot Sendediode. Weiterhin brauchst Du noch
einen kleinen Mikrocontroller, der zum einen die Sendediode pulsen kann
(typisch 38KHz) und am Ausgang des TSSP die Zeit zwischen zwei Flanken
vermessen kann. Der Abstand zwischen den Flanken verändert sich, wenn
ein Objekt in den Strahlengang kommt und Infrarotlicht reflektiert. Das
ist schon alles.
Der TSSP ist aufgrund seiner komplexen Filter hochsensibel - viel
sensibler als einfache Reflexkoppler. Er filtert Umbebungslicht mit
Hilfe des 38KHz Burst heraus. Die Reichweite ist über den Vorwiderstand
der Sendediode einstellbar. Ich habe Abstände zwischen 5cm und 7m mit
Erfolg für andere Aufgaben realisiert. Nur eines ist zu beachten. Sender
und Empfänger dürfen sich niemals direkt sehen. Selbst kleinste Licht
Anteile lassen den TSSP reagieren, darum gibt es auf der Internet Seite
auch einen speziellen Halter, der für Deine Anwendung aber viel zu groß
ist. Hier musst Du Dir selber was überlegen. Ich habe meine Halter in
Kunststoff gedruckt ;-)
Mit SMD Bauteilen kannst DU das ganze so klein aufbauen, dass es
unauffällig und bequem in das Gleisbett gelegt werden kann.
Gruß
Didi
Also mit einem CNY70 mit geeigneter Auswertung solltest du durchaus
erkennen was da fährt/steht oder wie auch immer.
Schaffst du es ihn von unten in das Gleisbett einzubringen kannst du ihn
so abstimmen das du den Zustand "steht was vor dem CNY70" und "Reflexion
ausserhalb Reichweite (Also keine Reflexion)" hast. Das muss reichen und
geht eigentlich ganz gut. Teilekosten sind 70Cent für den Sensor und
Kleinvieh für ein paar Widerstände etc.
Viele realisieren mit diesem Bauteil auch ihre "Line-Follower-Roboter".
Einzig das Problem für den geneigten Modellbauer ist das man das Bauteil
nicht verstecken kann. Die Idee mit der Lichtschranke Diagonal über den
Bahnübergang, versteckt in Deko, kommt mir zwar nicht am einfachsten
aber am profimässigsten vor.
