Hallo,
ich hab ein etwas ungewöhnliches Problem und keine richtige Idee wie ich
das anpacke.
Es geht um einen Lichtsensor, der das Flackern von Leuchmitteln erkennen
soll. Dafür verwende ich einen 08/15-Fototransistor. Mit nem Oszi klappt
das auch wunderbar, aber ich brauch das Ding tragbar.
Der Plan ist es, per Poti und Fototransistor nen Spannungsteiler zu
basteln, das über den ADC einzulesen und Stärke der "Welligkeit" des
Lichts und die Frequenz auf ein LCD zu schieben. Leider hängt die
Spannung am ADC sehr stark von den Lichtverhältnissen ab, das pendelt
über den ganzen Bereich.
Problem ist folgendes: Der ADC tut sich schwer, brauchbare Werte zu
liefern, da sich der interessante Spannungsbereich ständig verschiebt.
Dazu kommt, dass das Signal kein schönes Sinus sondern ziemlich verhunzt
ist. Ich möchte die Amplitude rauslesen und ausgeben. Leider bekomm ich
die Minima/Maxima nicht richtig erfasst, weil die sich stänig
verschieben. Im Moment bilde ich aus 6 ADC-Messungen einen Mittelwert
und logge die letzten 4 Werte mit. Sind der 1. und der 2. Wert
größer/kleiner als der 3. und 4. gehe ich von einem Maximum/Minimum aus
und zähle eine Variable hoch. Alle 250ms lese ich die Variable aus und
rechne auf die Frequenz zurück. Leider ist das sehr ungenau, und ich
habe keine Ahnung wie man Frequenz- und Amplitudenmessung unter einen
Hut bekommt, wenn man so ein komisches Signal hat.
Kann mir da jemand helfen?
Viele Grüße,
Sebi
Hallo,
hört sich interessant an, aber das wird wohl so einfach nicht gehen.
Du solltest mal Deine Vorstellung von Deiner Elektronik, die dem
ADC vorgeschaltet ist hier zugänglich machen.
Nach den wenigen Informationen würde ich sagen, das geht so nicht.
Begründung: Dein Fototransitor liefert bei mehr Helligkeit einen
höheren Wert über Deinen Spannungsteiler, genau wie eine höhere
Frequenz, woher soll Dein ADC wissen durch was jetzt der Wert
verändert wird.
Ich würde nicht das Minimum und Maximum versuchen zu erfassen, sondern
einfach den Abstand von Nulldurchgang zu Nulldurchgang. Am besten
entkoppelst du das ganze mit einem Kondensator um den
Gleichspannungsteil rauszufiltern. Dann ggf. noch über nen
Impedanzwandler oder kleinen Verstärker (je nachdem wie klein die Pegel
sind) und das "Ruhepotential" auf VCC/2 bringen.
Hallo,
die Frequenz ist ja durch die Lichtquelle vorgegeben, die ändert sich
nicht. Was sich mit dem Abstand ändert, ist der Spannungsbereich, in dem
das Signal reinkommt, also zb bei 5m zwischen 1,4 und 1,8V, bei 3m
zwischen 2,5V und 3,0V etc.
Für den Grobabgleich (Tag/Nacht zb) reicht das Poti, aber eben nicht für
den "normalen" Bereich. Das muss der µC kompensieren.
Das Hauptproblem ist das zuverlässige Erkennen der Maxima/Minima. Ich
brauche etwas, was mir unabhängig vom Spannungsbereich sagt, wann ich
eine Periode des Eingangssignal hinter mir habe. Leider sind meine
bisherigen Versuche entweder zu ungenau oder zu träge.
Was die externe Beschaltung angeht: Da ich im Idealfall auch die
Differenz zwischen dem maximalen und minimalen ADC-Wert auslesen will,
kann ich keine Vorverstärker verwenden. Auch ein Schmitttrigger fällt
deshalb flach. Und außerdem macht der schwankende Spannungsbereich
Schmitttrigger etc ziemlich kompliziert.
Im Moment reichts mir schon, wenn ich die Frequenz zuverlässig auslesen
könnte.
Die Amplitudenmessung wäre insofern interessant, als dass man das Gerät
an einem festen Punkt aufstellen und dann die Auswirkungen verschiedener
Beleuchtungen messen könnte. Das ist aber zweitrangig, die
Frequenzmessung ist wichtiger.
Viele Grüße,
Sebi
Sebi schrieb:> die> Frequenzmessung ist wichtiger.
Verstehe ich nicht. Die Frequenz ist doch konstant 50 oder 60 Hz bzw das
doppelte davon.
Ich würde einfach Timer-Getriggert z.B. alle 1ms für 100 ms messen und
aus den 100 Werten Minima und Maxima für die Amplitude herauslesen.
Gruß Anja
Hallo,
ich muss auch die Frequenz einer (schlechten) LED-PWM mit rausmessen
können, daher die variable Frequenz.
Ich hab jetzt mal versucht eine gewisse Zeit mitzuloggen und dann
auszuwerten: Das produziert leider nur Datenmüll, weil mir entsprechende
Filter fehlen. Da harperts dann mit der Mathematik ;)
Ich bekomm die Min/Max nicht zuverlässig erkannt, weil oft kleine
Schwankungen in den Werten sind, die zwar mathematisch gesehen kleine
min/max darstellen, aber eben nicht die absoluten.
Hat jemand eine Idee für einen geeigneten Filter? Einfach mehrere Werte
hintereinander zu betrachten und zu vergleichen reicht nicht aus, man
müsste irgendwie den gesamten Kurvenverlauf erfassen und nur die Punkte
rausrechnen, an denen sich das Steigungsverhalten "dauerhaft" ändert,
also all die kleinen Messfehler gekonnt ignorieren. Ich wüsste aber
nicht, wie sich das mit vertretbarem Aufwand machen lässt. Hilfe?
Viele Grüße,
Sebi
Sebi schrieb:> Ich bekomm die Min/Max nicht zuverlässig erkannt, weil oft kleine> Schwankungen in den Werten sind, die zwar mathematisch gesehen kleine> min/max darstellen, aber eben nicht die absoluten.
Wie machst Du das denn mit dem Auge auf dem Oszi?
ungefähr so:
Absolutes Maximum und minimum ermitteln und Strahl in die Mitte stellen.
An der Mittellinie die Nulldurchgange ausmessen ggf. mit etwas Hysterese
von 10-20 % der Maximalamplitude falls kleine Störungen da sind.
Oder ?
Gruß Anja
Hallo,
alles schön und gut, in der Theorie und mit Testwerten klappt das auch
ganz toll. Nur leider bekomm ich bei echten Messungen weiterhin
Datenmüll. Das Problem ist ein geeigneter Filter. Ich bin mathematisch
nicht fit genug, dass ich da irgendwelchen komplexen Verrenkungen
anstelle und das weiß der Teufel wie rausrechnen könnte, es muss also
irgendwas simples sein.
Was ich bisher (ohne Erfolg) versucht hab:
- Min/Max erkennen über die Werte in der Nachbarschaft: zu Ungenau,
Werte schwanken zu stark.
- nur Max suchen, da als Spitze im Signal: Selbes Problem, Signal
schwankt zu stark für ne Erkennung mit meinen Mitteln
- Absolute Min/Max suchen, Nulldurchgang berechnen und den zählen:
kompletter Datenmüll, warum ist mir nicht klar. Mit nem Testprogramm und
vorgegeben Werten funktioniert das gut, aber mit dem echten Signal geht
nichts. Werde den Code etwas umstellen und dann mal mit einem schönen
Sinus testen.
Was ich gerne testen würde, wozu mir aber das Wissen fehlt:
Flankenerkennung (soweit man das Flanken nenne kann) des Signals und
daraus dann Min/Max bestimmen. Leider hab ich keinen Plan wie man das
macht ohne, dass auch kleine Spitzen/Wackler im Signal miterfasst
werden.
Viele Grüße,
Sebi
Hallo,
was du brauchst ist eine Fourier-Analyse des Spannungsverlaufs. Das
berechnete Spektrum hätte dann bei einer Leuchtstoffröhre die grösste
Leistung bei 100 Hz.
Kannst ja mal danach googeln, ist heute immerhin in jedem besseren Oszi
eingebaut.
Gruss Reinhard
PS natürlich kannst du dir auch ein digitales 100Hz-Filter
programmieren. Aber wenn du vorher schon weisst, das es 100Hz sind,
kannst du dir auch gleich die Messung sparen.
Du könntest zB mal einen gemessenen Verlauf hier reinstellen. Kann man
sich ja sonst gar nichts drunter vorstellen.
Warum geht denn keine Nulldurchgangerkennung?
Moin,
also eine einfache art der Filterung wird gemacht, indem du ein Array
mit z.B. 16 Elementen hast. Wenn ein neuer Messwert reinkommt verwirfst
du das älteste Array-Element und speicherst dafür den neuen Messwert ab.
Dann aufaddieren und durch die Anzahl teilen. Ist ein einfacher
Tiefpassfilter.
Minima und Maximaerkennung gehen dann eigentlich auch nicht so schwer.
Der Code sähe quasi so aus:
1
gemittelter_Wert=0;
2
minima=0xFF;
3
maxima=0;
4
5
for(charx=0;x<16;x++)
6
{
7
gemittelter_Wert+=array[x];
8
9
if(array[x]>maxima)
10
{
11
maxima=array[x];
12
}
13
14
if(array[x]<minima)
15
{
16
minima=array[x];
17
}
18
}
19
20
gemittelter_Wert>>=4;
Damit kriegst du aber nur die Extremwerte innerhalb deines Arrays.
Schöner (und sinnvoller) wäre es eigentlich, wenn du das mit der
Nulldurchgangsbestimmung machst und dann die Mittelung und die Suche
nach den Extremwerten mit allen Messwerten durchführst, die du innerhalb
einer Periode gesammelt hast.
Gruß
Sebi schrieb:> Nulldurchgang berechnen und den zählen:> kompletter Datenmüll, warum ist mir nicht klar.
Hast Du auch eine Hysterese mit eingerechnet oder "nur" die
Nulldurchgänge ohne Hysterese verwendet?
Gruß Anja
