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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Regensensor, optische Meßmethode, Peaks detektieren


Autor: Rainer (Gast)
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Hat jemad Erfahrung mit optischen Regensensoren?

Man müßte z.B. eine Konstruktion bauen mit einer (IR-)LED und einer 
(IR-)Fotodiode.
Bei Regen wird der Stromdurchfluß an der Fotodiode unregelmäßig, es 
treten Peaks auf.
Die Schwierigkeit sehe ich darin diese Peaks zu detektieren. 
Umgebungslicht etc...
Das würde ich gerne mit einem Mikrokontroller machen, glaube aber, daß 
ich nicht ganz ohne eine OP-Schaltung auskommen werde.
Die Peaks müßten z.B. in digitale Impulse umgesetzt werden und von einem 
µC verarbeitet werden.

Es geht hier nicht um KFZ Regensensoren, sondern um einen Regensensor 
für eine Wetterstation. Die Autosensoren halte ich für den Zweck für 
ungeeignet, da ich keinen Wischer habe.

Autor: Jonny Obivan (-geo-)
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Hi,

Das Umgebungslicht spielt keine Rolle, wenn du dein AD-Signal 
differenzierst. Das geht durch eine einfache Division zweier 
aufeinanderfolgender Werte. Ist die ermittelte Steigung groß genug, 
interpretiert deine Schaltung das als Regenpeak und gibt Regenwarnung 
aus. Dürfte mit ein paar Zeilen Code zu machen sein.

eine OP Schaltung ist nicht nötig (sofern dein Messsignal ausreichend 
stark variiert und die Messspannung nicht nur um 1mV oder so schwankt).

Gruß
Jonny

Autor: Ulrich (Gast)
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Die Detektion in Transmission wird vermutlich ein recht schwaches signal 
leifern. Gegen Fremdlicht sollte man sich wenigstens durch Blenden 
schützen. Also den Empfänger z.B. in ein etwa 10 cm langes innen 
schwarzes Rohr einbauen. Der Sender sollte klein sein (also keine große 
Linse).

Ein wenig analoge aufbereitung wäre sicherlich sinnvoll. Also z.B. eine 
Kopplung über einen Kondensator. Das sollte schon gegen ein konstantes 
Hintergrundlicht reichen.

Bei einer Fotodiode wird man nicht ohne Verstärker auskommen, bei einem 
Fototransistor vielleicht, aber auch eher nicht. Ob die Zeit der Peaks 
für den internen AD wandler reicht, ist nicht so klar, könnte aber 
gehen.

Autor: oszi40 (Gast)
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Der Regentropfen verursacht andere Lichtbrechung, die ausgewertet wird.
Interessant ist eher die Vermeidung von Fehlfunktionen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Regensensor

Autor: Ulrich (Gast)
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Bei Wikipedia ist ein Sensor für Tropfen auf der Scheibe beschrieben, 
halt fürs Auto.  Hier geht es wohl eher darum die Tropfen in der Luft zu 
"sehen".

Autor: oszi40 (Gast)
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Nur in der Luft wird es wohl schwieriger sein, einige "Treffer" 
einzusammeln. Da hätte ich nur diese Ideen:
1. auch schräge Glasscheibe auf Brechung kontrollieren oder
2. ein enges Netz aus mehreren Strahlen aufbauen, um genügend 
Regentropfen im Flug zu scannen. Frage ist, ab das System schnell genug 
auswertet.
3.Trichter benutzen

Autor: oszi40 (Gast)
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So ganz einfach scheint der Fall wohl doch nicht.
Zwischen Nieselregen und Wolkenbruch ist ja einiges möglich...

Kapazitive Auswertung wäre auch noch ein Gedanke.

Wenn es jedoch eine Lösung für Dauer werden soll, spielt auch der 
Wartungsaufwand für die Sensorreinigung noch eine größere Rolle.
Einge Glasplatte könnte man z.B. mit RainX präparieren. Bei Schnee, 
Nieselregen oder Verschmutzung durch Blätter hilft das auch nicht.
Auch Lichtschranken verschmutzen schnell.

Autor: Ulrich (Gast)
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Besonders empfindlich auf kleine Regenmengen wird das System wohl nicht 
werden. Nieselregen könnte auch irgendwo eine grenze setzen. Schnell 
genug sollte es aber schon werden:
Wenn der "Strahl" etwa 2 mm Durchmesser hat, entspricht ein Impuls von 
50 µs Länge einer Geschwindigkeit von 40 m/s. So schnell werden die 
Regentopfen kaum sein, höchstens bei Orkan in der horizontalen.

Eine Alternative zur optischen Detektion wäre eventuell eine akustische: 
Auf einem Blechdach kann man den Regen ganz gut höhren. Wenn man direkt 
den Köperschall im "Blech" auswertet sollte das auch relativ 
unempfindlich gegen normalen Schall sein.

Autor: Charly B. (charly)
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moin moin Rainer,

was willste denn genau machen ?
nur wissen ob bzw. das es regnet, oder willste die menge
regen pro quadratmeter wissen ?

ich konnte es nicht wirklich herauslesen ;(

vlg
Charly

Autor: Hagen Re (hagen)
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suche nach Laser Distrometer, das dürfte die einzige wirklich 
erfolgsversprechende Methode sein kontaktlos Niederschläge zu messen, 
eben auszumessen.

Autor: Rainer (Gast)
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Hallo Ulrich,
die akkustische Messung hört sich interessant an, daran habe ich noch 
nicht gedacht.

Hallo Charly,
ich muß wissen, ob es regnet ja/nein.
Dann werden nämlich Lüftungen in Gärtnereien zugefahren.
www.klimaregelung.de
Regenmenge habe auch schon welche angefragt.
Habe das sonst immer mit Leiterplatten gemacht, aber mit der Zeit ist 
die Messung dann nicht mehr vernünftig, wegen der Abnutzung der 
Leiterplatten.

Hallo Hagen,
ja habe gerade nach Distrometer gesucht. Das ist sehr aufwändig. Eine 
Firma macht das dann mit einem DPS Prozessor usw...
http://www.ott.com/web/ott_de.nsf/id/pa_parsivel_e.html

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