Hallo,
ich bräuchte jemanden, der mit mal ein bisschen auf die Sprünge hilft.
Folgende Problematik:
Ich muss für ein Projekt den Stand einer Jalousie ermitteln. Dazu gehört
zum einen wie weit die Jalousie heruntergelassen ist, zum anderen wie
die Lamellen gestellt sind. Es handelt sich um eine Außenjalousie und
die Messung soll möglichst von innen erfolgen.
Bisher hab ich mir das so gedacht:
Am Fenster werden 10 IR-LED/IR-Photodiode Paare befestigt. Es wird
jeweils das reflektierte Licht gemessen und daraus ermittelt wie weit
die Jalousie heruntergefahren ist. Außerdem sollte sich damit auch
herausfinden lassen, wie die Lamellen gestellt sind (damit verändert
sich ja im Grunde die reflektierende Fläche).
Das Problem ist allerdings das Sonnenlicht. Wenn die Sonne direkt in den
Sensor scheint, dann steuert der (verständlicherweise) komplett aus und
liefert keine brauchbaren Ergebnisse mehr.
Außerdem machen die Reflexionen an der Glasscheibe die Messung sehr
schwer. In ersten Versuchen hat sich gezeigt, dass die Reflexion an den
Glasscheiben um ca. den Faktor 30 größer ist, als die der Jalousie (60mV
durch die Jalousie, 2V durch die Glasscheiben).
Die Sonneneinstrahlung am Fenster zu messen und aus dem Sensorergebnis
rauszurechnen ist auch keine Lösung, denn wenn die Jalousie komplett
geschlossen ist bekomme ich den Vergleichswert nicht her.
Ich weiß dass ein außen am Gebäude angebrachter Sensor der die
Sonneneinstrahlung misst und mit den Werten der Sensoren innen
vergleicht eine Lösung wäre - aber es sollen eben keine Geräte außen
angebracht werden.
Jetzt bin ich auf den TSSP4P38 als Empfänger umgestiegen und arbeite mit
38KHz IR Pulsen. Dieser Empfänger ist zwar gegen Umgebungslicht weniger
anfällig, aber auch hier ist Sonnenlicht oder andere starke IR-Strahlung
eine Fehlerquelle. Leider hab ich noch keine Idee, wie ich das
kompensieren könnte. Konkret bedeutet das, dass die Impulse des TSSP4P38
kürzer werden, je mehr Störlicht auf den Sensor scheint. Ist aber nicht
linear, daher schwierig rauszurechnen.
Hat jemand eine Idee, wie ich von innen den Winkel der Lamellen
ermitteln kann? Die Höhe der Jalousie lässt sich mit den beschriebenen
IR-Sensoren ermitteln, das habe ich getestet.
Viele Grüße,
Sebastian
Sebastian schrieb:> Ich muss für ein Projekt den Stand einer Jalousie ermitteln. Dazu gehört> zum einen wie weit die Jalousie heruntergelassen ist, zum anderen wie> die Lamellen gestellt sind. Es handelt sich um eine Außenjalousie und> die Messung soll möglichst von innen erfolgen.>> Bisher hab ich mir das so gedacht:
[...]
Warum sollte man etwas messen wollen, wenn es irgendwo die
Steuerungswerte für die gesuchten Größen gibt?
Diese Jalousien sind ja schließlich keine Naturereignisse, sondern
irgendein blöder Arsch verfährt sie mit Hilfe irgendeiner verschissenen
Steuerung. Der um Welten sinnvollere Ansatz wäre also logischerweise,
sich Gedanken darüber zu machen, wie man entweder an die
Benutzereingaben oder an die Ausgangswerte kommt, die die Steuerung
daraus erzeugt.
Wenn irgendwas durch echte Naturereignisse bedingt nicht mehr stimmt,
wird sich schon über kurz oder lang der blöde Arsch schon selber
melden...
Sprich: Eine echte Messung ist hier i.d.R. absolut hyperfluid.
Das ist ja alles wunderbar, aber die Aufgabenstellung ist nunmal, dass
ein Sensor diese Daten am Fenster erfasst. Zugriff auf die Haustechnik
is nicht. Ob das jetzt ein sinnvoller Ansatz ist oder nicht, darüber
kann man streiten. Ändern kann ich es aber nicht.
Nutzereingaben abfragen geht auch nicht, da der Großteil zentral über
die Haustechnik gesteuert wird.
Da würde ich erstmal versuchen, den Seilen auf die Schliche zu kommen.
Normalerweise sind das ja zwei oder mehr Paare, je nach Breite der
Jalousie. Wenn man an eines dieser Paare herankäme, um die jeweilige
Auszugslänge zu bestimmen, hätte man schon gewonnen: Der Mittelwert der
Seillängen sagt aus, wie weit die Jalousie herabgelassen wurde, die
Differenz der Seillänge, welche Stellung die Lamellen haben. Jetzt kann
man Drehencoder nehmen (solche wie früher in den Rollkugelmäusen z.B.)
oder man malt auf die Seile ein Streifenmuster und führt sie durch
Lichtschranken (am besten durch Paare von versetzten Lichtschranken,
damit man die Richtung richtig auswertet). Dann vielleicht noch zwei
Endschalter, mit denen man das Ganze rücksetzen kann, falls die Sensoren
mal einen Zählimpuls verpassen.
Wäre eine interessante Möglichkeit, leider geht das nicht von innen und
kommt daher erstmal nicht in Frage. Wenn man aber letztendlich doch auf
Außenmontage umsteigen sollte, dann werd ich dran denken!
Oder du klebst unter den untersten Balken eine kleine Dose mit:
-Controller mit Beschleunigungssensor (für die Neigung der Lamellen)
-einem Barometer (für die Höhe)
-einer Gabellichtschranke (um das Messsystem zurück zu setzen),
-einem Propeller mit Glockeankermotor als Generator)
-einer Funkverbindung für die Übertragung der Messwerte.
Den Luftdruck kann man auch an der Empfangsstation messen und
herausrechnen.
Um das störende Sonnenlich zu eliminieren musst du den IR-Sender mit
einer Frequenz modulieren und diese im Empfänger selektiv ausfiltern und
weiterverarbeiten. So wie's bei der IR-Fernbedienung gemacht wird.
Bei den Reflektionen könntest du mal mit Polfiltern experimentieren.
Damit lassen sich Reflektionen von Glasscheiben Teilweise filtern ->
Stichwort Polfilter Sonnenbrille.
Oliver P. schrieb:> Um das störende Sonnenlich zu eliminieren musst du den IR-Sender mit> einer Frequenz modulieren und diese im Empfänger selektiv ausfiltern und> weiterverarbeiten.
Das nützt so gut wie garnix gegen direkte Sonneneinstrahlung. Wenn die
den Sensor "zustopft", sieht er auch moduliertes Licht einfach nicht
mehr.
> So wie's bei der IR-Fernbedienung gemacht wird.
Stell' z.B. einen SAT-Receiver mal so, daß die Sonne direkt auf den
IR-Empfänger scheint. Dann versuche, ihn mittels FB zu bedienen. Dann
siehst du, was ich meine.
Wenn schon optisch, dann nicht in der Art einer Abstandsmessung, sondern
einfach als Lichtschrankenband. Tagsüber dient das ohnehin vorhandene
Außenlicht als Lichtquelle, nachts muß eine Zusatzbeleuchtung von innen
diese Rolle übernehmen und dann natürlich die Logik der Auswertung
invertiert werden.
Der eigentliche Trick würde in einer sinnvollen Wahl der Sensoren und
ihrer Abstände bestehen.
Prozedur Nr.1, wenns mit dem leichten Hammer nicht geht, nimm nen
schwereren Hammer ... in dem Fall eben Filterscheibe vor den Sensor und
ne ungleich stärkere Lichtquelle als ne LED bzw. Sonneneinstrahlung ...
Laser. Dann Laufzeitmessung, erstes Echo ist die Glasscheibe, zweites
Echo ist die Lamelle.
Viel Spaß beim Kostenvoranschlag, vorallem wegen der Schutzbrillen,
hoffe das wird beim Finanzamt verbaut :o)
Sebastian schrieb:> Dazu gehört> zum einen wie weit die Jalousie heruntergelassen ist, zum anderen wie> die Lamellen gestellt sind.
Du könntest dich einfach fragen, woran du als Mensch erkennst, wie die
Lamellen eingestellt sind. Die Lamellenstellung ändert - aus einem
passend gewählten Blickwinkel - das Verhältnis von Gesamtfläche zu
geblockter Fläche. Dazwischen ist der Hintergrund (Himmel) zu sehen. Ein
senkrecht im oberen Bereich montierter Zeilensensor kann das
feststellen. Und wenn ihn die Sonne blendet, heißt das wohl, dass das
Sonnenlicht nicht durch eine Lamelle geblockt ist.
Oliver P. schrieb:> Na dann zeig mal, anhand der Kennlinie einer Fotodiode, wo dieses so> genannte "zustopfen" beginnt...
Da ging es nicht alleine um die Fotodiode, sondern um die Detektion von
moduliertem Licht mit einem TSSP4P38.
Im DS Fig.4 ist die Abhängigkeit der Empfindlichkeit vom Umgebungslicht
dargestellt.
http://www.vishay.com/docs/82474/tssp4p38.pdf
Hei,
interessante Aufgabe. Kannst Du dazu noch mehr schreiben?
Ich frage mich, wozu so ein komplexer Sensor am Fenster dienen soll!
Und warum man so ein Gebastel ans Fenster bekommt, aber keinen Zugriff
auf die Haustechnik?
Ich habe SMI-Motoren in meinen Raffstoren, da weiß ich immer ziemlich
genau die Position von Lamelle und deren Winkel. Die kann man dann sogar
nachträglich vom Motorinterface abfragen.
Grüße,
Tom
Oliver P. schrieb:> Na dann zeig mal, anhand der Kennlinie einer Fotodiode, wo dieses so> genannte "zustopfen" beginnt...
Wen interessiert eine Kennlinie, wenn man die reale Welt als Labor zur
Verfügung hat?
Jeder hat doch selber genug IR-gesteuerte Geräte zu Hause und die Sonne
scheint heute auch sehr schön (hier jedenfalls und wohl auch sonst im
größten Teil Deutschlands).
Es steht also nichts im Wege, sich vom Vorhandensein des Effekts einfach
durch einen kleinen Praxistest zu überzeugen.
Oliver P. schrieb:> Um das störende Sonnenlich zu eliminieren musst du den IR-Sender mit> einer Frequenz modulieren und diese im Empfänger selektiv ausfiltern
Ja, steht im Startposting. :-)
Gruss
Harald
Hintergrund dieser ganzen "Bastellösung" ist, dass ein Gerät entstehen
soll, das an jedem beliebigen Fenster eingesetzt werden kann. Da
dieHaustechnik nicht in allen Gebäuden gleich ist, fällt deren Anzapfung
aus.
Mittelfristig soll dieser Sensor in Verbindung mit einigen anderen
genutzt werden um das Raumklima erfassen und vergleichen zu können. Das
Gerät wird später an technische Laien übergeben, muss also leicht zu
benutzen und anzubringen sein.
Bisher sehe ich folgende Lösungsmöglichkeiten:
1) LDR außen an der Fassade anbringen und einen weiteren innen am
Fenster. Aus der Differenz kann ich den Winkel der Lamellen berechnen
und hab mit der Sonne kein Problem mehr. Das ist aber ein Verstoß gegen
die Aufgabenstellung.
2) Der hier erwähnte Zeilensensor hat mich auf eine andere Idee
gebracht: Die Lamellen sind ca. 5cm lang - da kann man sich einen
eigenen Zeilensensor aus einien Fotodioden bauen. Der wäre auch
sonnenunabhänig weil er im Grunde nur zwischen hell und dunkel
unterscheiden muss.
Viele Grüße,
Sebastian
