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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Geschwindigkeitsmessung - Dopplerradar oder Laserabtastung


Autor: Daniel S. (Gast)
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Hallo

Im Forum wurde bereits die Geschwindigkeitsmessung mittels 
Lichtschranken in diesen Threads behandelt :
Beitrag "Re: dynamisches Taktsignal"
Beitrag "Suche programmierten uC für Geschwindigkeitsmessung"

Interessant für mich ist auch die Messung mittels Dopplerradar oder 
Laserabtastung.

Bei der Laserabtastung muss das zu messende Objekt nicht vollständig am 
Sensor vorbeigeführt werden.
Laser-Doppler basierte Längen- und Geschwindigkeitsmessung
Es kann auch eine vorbeilaufende Folie gemessen werden.
Die Verwendung spezieller Marken oder Maßstäbe auf dem Meßobjekt ist 
nicht nötig.
http://www.elovis.de/de/produkte/produkt_2/Messpri...

der Sensor liefert Signale über RS485/ RS422.
Würde mir gerne dann die Geschwindigkeit auf einem Display anzeigen 
lassen.
Weiss jemand damit bescheid, wie man so etwas am preiswertesten lösen 
kann?

Gruss Daniel

Autor: Kakadu (Gast)
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Ich habe mir die Links angesehen: Schuster bleib bei Deinen Leisten.

Viel "heiße" Luft gab es auch schon hier: 
Beitrag "2 Incrementalgeber koppeln"

Entweder hast Du richtiges Geld zu verteilen, oder jeder Spinner 
schüttet den Fred zu.

Autor: Daniel S. (Gast)
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Vielleicht hast Du Recht.
Kann man alles teuer kaufen.
Aber ich bin wohl darauf angewiesen, was die "Spinner" zu sagen haben.

Autor: oldmax (Gast)
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Hi
Nun, berührungslose Geschwindigkeitsmessung von Oberflächen, davon 
träumen wir auch schn ein paar Tage. Allerdings, so einfach wie es sich 
in der Erklärung von ELOVIS darstellt ist es nicht, denn diese Systeme 
liegen nicht ohne Grund allesamt weit oberhab der 5000 €. Da ist auch 
BetaLaserMike nicht günstiger. Die Idee eine Laser-Maus zu mißbrauchen 
hatten wir aber auch schon (und verworfen...).
Gruß oldmax

Autor: Daniel S. (Gast)
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Hallo

Wikipedia :
"Entgegen anderslautenden Gerüchten ist die optische Auflösung von 
Lasermäusen nicht höher als die von LED-Mäusen. Es wird auch kein 
konzentrierter Lichtstrahl verwendet um mikroskopische Strukturen des 
Untergrundes aufzulösen. Eine derartige Methode würde zu hohe 
Anforderungen an die Fertigungstoleranzen stellen, da dann die Distanz 
zwischen Lichtquelle, Untergrund und Sensor genauestens einzuhalten 
wäre."

Die Lasermaus hat einen Brennpunkt, sollten aber paralleliesierte 
Strahlen sein, welche zusammen mit der Optik ist eben auch zu schwach 
sind.


Ich bin auch der Meinung, dass man zumindest, den einfachsten Sensor für 
diese Aufgabe günstig erwerben muss.
Den wollte ich nicht unbedingt selber basteln, wegen der Linsen und der 
Genaugkeit.
Man findet im Netz zudem nie Preise zu den Sensoren, was die Preisspanne 
schon erahnen lässt. Für nix gibts nix.
Die Geschwindigkeitsmessung besteht darin, dass in den Lichtkegeln an 
der Oberfläche, Interferenzen gemessen werden.
Je höher die Interferenz, desto schneller die Oberfläche.
Aufwendiger sind die Prozessoreinheiten, die nötig sind, um die 
Oberflächenbeschaffenheit zu ermitteln, da sich mit Ihr die 
Interferrenzen ändern.
Die Messung auf eine Oberfäche zu eichen, spart viel Rechenleistung, 
womit das Gerät, dann aber nicht sehr universell einzusetzen wäre, 
insbesondere bei unhomogenen Oberflächen.
Geht man von einer gleichmässigen Fläche aus, müsste die Umrechnung, der 
vom Sensor ausgehenden Daten, eher lineal verlaufen.
Benutzt man einen Linienlaser zur Messung, der vom zu messenden Objekt 
nicht vollständig durchbrochen wird, darf nur der durchbrochene Teil 
berechnet werden, da die Signalstärke für den gesamten Bereich zu klein 
wäre.

Ebay-Artikel Nr. 360121709286

Gruss Daniel

Autor: Frank (Gast)
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Daniel S. schrieb:
> Bei der Laserabtastung muss das zu messende Objekt nicht vollständig am
> Sensor vorbeigeführt werden.
> Laser-Doppler basierte Längen- und Geschwindigkeitsmessung
> Es kann auch eine vorbeilaufende Folie gemessen werden.
> Die Verwendung spezieller Marken oder Maßstäbe auf dem Meßobjekt ist

Es gibt ja auch die Möglichkeit,nur eine Lichtschranke zu verwenden,
mit einer Laserlichtschranke z.B. Laserpointer und Empfänger ist die 
Auflösung in mm ,entsprechend des Laserstrahl's + Verzögerung

Also Start bei Eintritt des Objekt's in die Lichtschranke , Stopp bei 
verlassen der Lichtschranke.

Das ganze getaktet mit 10 MHz ergibt dann eine Zeitauflösung von 0,1 us
Materialaufwand 10 - 20 E inkl. Lichtschranke

Mit einer Laserlichtschranke lassen sich auch längere Strecken 
überbrücken,
so das auch ein ungeübter Billardspieler ein Tor von ca. 1 Meter trifft.

mfg F.H.

Autor: Kakadu (Gast)
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>Also Start bei Eintritt des Objekt's in die Lichtschranke , Stopp bei
>verlassen der Lichtschranke.

Am besten geht das mit Billardwürfeln. Die haben unabhängig von der Höhe 
der Messvorrichtung immer das gleiche Maß.

Autor: Frank (Gast)
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Kakadu schrieb:
>>Also Start bei Eintritt des Objekt's in die Lichtschranke , Stopp bei
>>verlassen der Lichtschranke.
>
> Am besten geht das mit Billardwürfeln. Die haben unabhängig von der Höhe
> der Messvorrichtung immer das gleiche Maß.

Ne Billardkugel sollte auch immer das gleiche Maß haben,aber ein Würfel 
würde das kalibrieren der Lichtschranke  erleichtern,

mfg F.H.

Autor: Lehrmann Michael (ubimbo)
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Daniel S. schrieb:
> http://www.elovis.de/de/produkte/produkt_2/Messpri...
>
> der Sensor liefert Signale über RS485/ RS422.
> Würde mir gerne dann die Geschwindigkeit auf einem Display anzeigen
> lassen.
> Weiss jemand damit bescheid, wie man so etwas am preiswertesten lösen
> kann?
>
> Gruss Daniel

Sei mir nicht böse - man möchte meinen man hat es dir oft genug gesagt:
Eine Lasermessung für den kleinen Geldbeutel gibt es nicht in der 
geforderten Auflösung.

Eine Lösung mittels Dopllerradar sollte eher machbar sein. Das bewegt 
sich dann auch noch in einem akzeptablen preislichen Rahmen.

Autor: Kakadu (Gast)
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>Ne Billardkugel sollte auch immer das gleiche Maß haben, aber ein Würfel
>würde das kalibrieren der Lichtschranke  erleichtern,

Da ein Würfel so schön rollen kann, dachte ich, hätte jeder meine Ironie 
verstanden.
Wenn hier schon von einer Meßauflösung von 0,1µs gefaselt wird, dann 
sollte die Kugeln doch schon mit einer Genauigkeit von 1µm gefertig 
sein.
Vielleicht wird es jetzt deutlich, welch ein Quatsch die ganze Messerei 
ist.

Autor: Daniel S. (Gast)
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Hallo zusammen

Frank schrieb:
> Also Start bei Eintritt des Objekt's in die Lichtschranke , Stopp bei
> verlassen der Lichtschranke.

Das Objekt soll eben nicht die Lichtschranke verlassen.
So kann man es sehr viel universeller einstetzen.
Zur einfachen berührungslosen Messung, der Verschiebung zweier Objekte 
gegeneinander, ohne Endpunkte oder Markierungen.


Lehrmann Michael schrieb:
> Sei mir nicht böse - man möchte meinen man hat es dir oft genug gesagt:
> Eine Lasermessung für den kleinen Geldbeutel gibt es nicht in der
> geforderten Auflösung.

Und da hast Du wahrscheinlkich sogar Recht.
Kann man nur hoffen, dass diese Wegmesssysteme irgend wann mal 
grossindustrieeler hergestellt werden.
Ich glaube, die werden schon nochmal günstiger.
Eben in geringerer Qualität. Muss man den "immmer" gleich tausenstel 
Millimeter messen ?
So, wie Laserentfernungsmesser für 80€ auch.
Navis haben auch mal 3000 € gekostet.
Ein Problem werden immer die geringen Verkaufszahlen sein.
Die Reflexlichtschranken, die noch bei uns im Lager lagen und die wir 
damals schon massig aus alten Maschinen ausgebaut hatten, gibt es immmer 
noch genauso zu kaufen gibt, haben sich preislich auch kaum verändert.
http://www.sysgotec.de/shop/product_info.php?info=...
Dafür bekomme ich 5 komplette DVD-Player mit Optolaser :-)
Nichts gegen die Genauigkeit der Hersteller, das Produkt optische 
Wegmessung ist für den kommerziellen Markt noch nicht angepasst worden.
Ich werde mir sicher noch Gedanken darüber machen.

Gruss Daniel

Autor: Frank (Gast)
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Kakadu schrieb:
> Da ein Würfel so schön rollen kann, dachte ich, hätte jeder meine Ironie
> verstanden.
> Wenn hier schon von einer Meßauflösung von 0,1µs gefaselt wird, dann
> sollte die Kugeln doch schon mit einer Genauigkeit von 1µm gefertig
> sein.
> Vielleicht wird es jetzt deutlich, welch ein Quatsch die ganze Messerei
> ist.

Die Ironie ist,das Du Messungen anzweifelst,0,1us = 10Mhz , einfache 
Cmos  Zähler - Gatter schaffen locker 20 Mhz, somit hat man schon eine 
hohe Zeitauflösung,einfache Schieblehren schaffen 0,01 mm , dazu eine 
Messungenauigkeitsberechnung, dann passt es ungefähr.
In unserem Hobbylabor messen wir mit 6- 10 stelligen Messgeräten.

Einfache Messtore sind auch bei der Geschwindigkeitsmessung von 
Projektilen
üblich,selbst eine Softairwaffe macht schon 100m/s (V0), da gibt es 
Messgeräte für unter 100 E.

Die hier vorgestellten Lichtschranken erscheinen für diesen Einatz zu 
langsam,auch die Streuung müsste berücksichtigt werden.

Du hast Recht,wenn man keine geeigneten Messmittel hat, ist die ganze 
Messerei in diesem Bereich Quatsch.

Ich gehe mal davon aus,das die Kugeln im 0,1mm Bereich gefertigt werden,
aber das wissen die Billardexperten wohl besser.

Wenn ich mich nun nicht irre, wären das 0,1mm in 7,2 us (50km/h)

Eine Zeitauflösung von 0,1 us würde die Messungenauigkeit dann 
wesentlich verbessern

mfg F.H.

Autor: oldmax (Gast)
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Hi

> Vielleicht wird es jetzt deutlich, welch ein Quatsch die ganze Messerei
> ist.
Nicht, das ich da oberschlau sein will, aber schau dich mal auf der 
Hannover Industriemesse um. Auflösung ist wohl weniger das Problen, aber 
Preis...
Es gibt die Lasermessung wie eingangs die erwähnte Technik von Elovis 
mit entsprechender Auflösung, aber da ist auch der Preis bei ca. 15000 
€. Und ich bin mir auch sicher, die Nullen richtig gezählt zu haben.
Gruß oldmax

Autor: Daniel S. (Gast)
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Frank schrieb:
> Ich gehe mal davon aus,das die Kugeln im 0,1mm Bereich gefertigt werden,
> aber das wissen die Billardexperten wohl besser.

Die sind im Neuzustand immer genau 57.2mm.
Werden also eher 100stel-Bereich gefertigt.
10 Jahre alte Kugeln können auch schonmal einen halben Millimeter 
kleiner sein.
Spielt aber keine Rolle, da ich ja auch keine Anfangs und Endmessung 
vorhabe, sondern rein nur auf der Fläche selbst messen möchte.
Schon ähnlich, wie bei der Pc-Maus wollte ich den Speckle-Effekt nutzen, 
um die Geschwindigkeit zu messen.
Würde man das Messgerät an der Führungshand befestigen, könnte man die 
Queuegeschwindigkeit ermitteln.
Richtig ist, dass man erst einmal im Besitz einens geigneten 
Sensorkopfes sein aollte, um sich Gedanken über die Auswertung zu 
machen.

Gruss Daniel

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