Hallo zusammen,
Ich will mir einen Sonnenstandmessgerät bauen der den Azimutwinkel und
den Höhenwinkel auf einem LCDisplay anzeigt.
Ich habe mir überlegt mit einer Sensormatrix die Winkel zu messen. Doch
leider gibt es dort viel zu messen und ist nicht ideal für den
Sonnenstandmessgerät. Danach kam mir die Idee, mit ausrichtbaren
Sensoren. Die Sensoren würden auf Motoren den Winkel messen. Jetzt will
ich von euch wissen wie man den Winkel am besten misst und was für
Bauteile man am besten verwendet. Gibt vielleicht auch andere Methoden
dies zu machen. Bin für jegliche Anregungen dankbar.
Herzlichen Dank
Lino
Peter II: Die Rahmenbedingung ist dass es mit Sensoren realisiert werden
muss.
Udo Schmitt: Leider sind solche Motoren viel zu teuer. Gibt es nicht
etwas einfacher und billiger.
Lino R. schrieb:> Peter II: Die Rahmenbedingung ist dass es mit Sensoren realisiert werden> muss.
dann nimm eine GPS maus - dann hast du einen Sensor für Zeit und Ort.
Peter II schrieb:> 2 Servos müsste doch auch reichen. Damit suchst du den Himmel mit> einer> Fotodioden ab und der hellste punkt ist die Sonne.
Kann man mit einem Servomotor genau den Winkel messen oder sollte man
dafür lieber einen Schrittmotor verwenden? Und wie sollte man diese
ansteuern?
Tut mir leid für die schlechten Kenntnisse habe noch nie mit Motoren
gearbeitet.
Peter II schrieb:> der hellste punkt ist die Sonne
...oder ein Loch im sonst bedeckten Wolkenhimmel :-)
Aber das ist wohl ein generelles Problem, wenn man den Sonnenstand
"messen" will. Kann man eben nur bei sichtbarer Sonne tun, sonst kommt
Mist raus.
Zum Messen noch ein Vorschlag: Vielleicht einen Kompass-Sensor für den
Azimut und einen Beschleunigungssensor (2 Achsen) für die Elevation.
Lino R. schrieb:> Kann man mit einem Servomotor genau den Winkel messen
nein, dort gibt man den Winkel vor und der Motor fährt hin. Müsste für
deinen zweck aber genauso gehen.
Die Servos sind halt schön billig, was ist eigentlich bei dir "genau"?
Für den Höhenwinkel ein Beschleunigungssensor. Hängt von der Genauigkeit
ab, die du brauchst.
Peter II schrieb:> 2 Servos müsste doch auch reichen. Damit suchst du den Himmel mit einer> Fotodioden ab und der hellste punkt ist die Sonne.
Aber nur bei unbewölktem Himmel. Bei Aprilwetter mit einigen weissen
Wolken und der Sonne hinter einer dunkleren Wolke hast du viele lokale
Maxima am Himmel.
tmomas schrieb:> Lino R. schrieb:>> Peter II: Die Rahmenbedingung ist dass es mit Sensoren realisiert werden>> muss.>> Wer zwingt dich aus welchem Grund dazu?
Es ist eine Abschlussarbeit und wollte hier ein Paar Ideen sammeln.
Peter II schrieb:> Lino R. schrieb:>> Kann man mit einem Servomotor genau den Winkel messen>> nein, dort gibt man den Winkel vor und der Motor fährt hin. Müsste für> deinen zweck aber genauso gehen.>> Die Servos sind halt schön billig, was ist eigentlich bei dir "genau"?
Das ist noch nicht definiert. Wird aber nicht alzu genau sein, da sonst
das Gerät nicht zahlbar wäre.
Lino R. schrieb:> Das ist noch nicht definiert. Wird aber nicht alzu genau sein, da sonst> das Gerät nicht zahlbar wäre.
Super! Schreibst du den Satz so in deine Abschlussarbeit?
Udo Schmitt schrieb:> Lino R. schrieb:>> Das ist noch nicht definiert. Wird aber nicht alzu genau sein, da sonst>> das Gerät nicht zahlbar wäre.>> Super! Schreibst du den Satz so in deine Abschlussarbeit?
Wollte mir hier nur Informationen sammeln! und es ist erlaubt im
internet zu recherchieren!! Ist ja nicht das sie meine arbeit machen ;)
Lino R. schrieb:> Udo Schmitt schrieb:>> Lino R. schrieb:>>> Das ist noch nicht definiert. Wird aber nicht alzu genau sein, da sonst>>> das Gerät nicht zahlbar wäre.>>>> Super! Schreibst du den Satz so in deine Abschlussarbeit?>> Wollte mir hier nur Informationen sammeln! und es ist erlaubt im> internet zu recherchieren!! Ist ja nicht das sie meine arbeit machen ;)
du schreibst aber extra "Genaue Messung" dann solltest du uns schon
sagen können wie genau es denn sein muss.
Der normale Ansatz waere ein Karton oder Bleck kreuz, und 4 photodioden,
die jeweils in der ecke drin montiert sind. Dann kann man auf gleiche
helligkeit fuer alle sensorten tracken. Wie schon erwaehnt wurde gibt
das eine ewige Fahrerei bei bewoelktem Himmel.
Das mit dem bewölkten Himmel ist übrigens kein Problem. Da verwendet man
einfach einen Polarisator. (Das gestreute Licht hat eine andere
Polarisation als das direkt von der Sonne kommende.)
Damit findet man die Sonne auch durch die Wolken hindurch, haben schon
die Wikinger so gemacht...
innerand innerand schrieb:> Das mit dem bewölkten Himmel ist übrigens kein Problem. Da verwendet man> einfach einen Polarisator. (Das gestreute Licht hat eine andere> Polarisation als das direkt von der Sonne kommende.)>> Damit findet man die Sonne auch durch die Wolken hindurch, haben schon> die Wikinger so gemacht...
das mag eventuell bei gleichmäßig bewölkten himmel gehen, aber nicht
nicht wenn eine Schwarze Wolke vor der Sonne hängt und daneben blauer
heller Himmel ist. Der Wikinger hat dafür noch seinen Mensschenvestand -
die fehlt dem µC aber meist.
Was Sie eventuell Interessieren könnte:
Hillbilly Tracking of Low Earth Orbit [30c3]
http://youtu.be/ktnQ7nBCuqU
Ist ein Vortrag von einem Typen der sich einen Satelliten-Tracker gebaut
hat. Der hat dafür wohl auch bestehende Hardware verwendet und adaptiert
um die Kosten niedrig zu halten.
Die Wikinger sollen dafür einen natürlichen Polfilter benutzt haben,
irgendein Kristall - hab ich mal gelesen.
Von manchen Tieren nimmt man auch an, dass sie Polfiter "eingebaut"
haben.
Also danke für die vielen Antoworten. Mache es jetzt mit einem
Servomotor. Dieser werde ich dann via PWM ansteuern und somit kann ich
auch den Winkel messen. Und die genauigkeit kann durch den PWM reguliert
werden--> der uController muss jetzt nur einen genauen PWM haben.
Udo Schmitt schrieb:> Lino R. schrieb:>> Und die genauigkeit kann durch den PWM reguliert werden> Interessante Aussage...
Ich vermute mal, er meint nicht die PWM zu Motoransteuerung, sondern die
Fernsteuerimpulse für den Servo (1..2ms)
Evtl. solltest du erstmal das Problem eines genauen Horizontes lösen,
vor allem, wenn das Gerät portabel sein soll. Eine genau waagerechte
Fläche ist Grundvoraussetzung für die exakte Messung der Sonnenhöhe. Das
Finden des echten geographischen Nordens ist dann der nächste Job.
Matthias Sch. schrieb:> Evtl. solltest du erstmal das Problem eines genauen Horizontes lösen,> vor allem, wenn das Gerät portabel sein soll. Eine genau waagerechte> Fläche ist Grundvoraussetzung für die exakte Messung der Sonnenhöhe. Das> Finden des echten geographischen Nordens ist dann der nächste Job.
eine Wasserwage oder eine einfach Libelle reicht dafür - das ist wohl
das kleinste Problem.
Schwerer ist da schon der Azimut, denn dort reicht je nach Region kein
Kompass mehr.
Peter II schrieb:>> Evtl. solltest du erstmal das Problem eines genauen Horizontes lösen,>> vor allem, wenn das Gerät portabel sein soll. Eine genau waagerechte>> Fläche ist Grundvoraussetzung für die exakte Messung der Sonnenhöhe. Das>> Finden des echten geographischen Nordens ist dann der nächste Job.>> eine Wasserwage oder eine einfach Libelle reicht dafür - das ist wohl> das kleinste Problem.
Achso? Im Ausgangsposting schreibt der TE doch, er möchte Winkel messen,
ich dachte das soll alles per Sensoren erfasst werden.
Peter II schrieb:> Schwerer ist da schon der Azimut, denn dort reicht je nach Region kein> Kompass mehr.
Schon lange nicht mehr. Gerade hier in Europa ist der Unterschied nicht
zu vernachlässigen, hier ne schöne Grafik:
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth_Magnetic_Field_Declination_from_1590_to_1990.gif
Matthias Sch. schrieb:> Peter II schrieb:>>> Evtl. solltest du erstmal das Problem eines genauen Horizontes lösen,>>> vor allem, wenn das Gerät portabel sein soll. Eine genau waagerechte>>> Fläche ist Grundvoraussetzung für die exakte Messung der Sonnenhöhe. Das>>> Finden des echten geographischen Nordens ist dann der nächste Job.>>>> eine Wasserwage oder eine einfach Libelle reicht dafür - das ist wohl>> das kleinste Problem.>> Achso? Im Ausgangsposting schreibt der TE doch, er möchte Winkel messen,> ich dachte das soll alles per Sensoren erfasst werden.
auch sensoren kann man vorher ausrichten.
> Peter II schrieb:>> Schwerer ist da schon der Azimut, denn dort reicht je nach Region kein>> Kompass mehr.>> Schon lange nicht mehr. Gerade hier in Europa ist der Unterschied nicht> zu vernachlässigen, hier ne schöne Grafik:>> https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Earth_Magnetic_Field_Declination_from_1590_to_1990.gif
Ich habe "je nach Region" geschrieben und da ist Europa nur ein teil
davon.
Matthias Sch. schrieb:> chon lange nicht mehr. Gerade hier in Europa ist der Unterschied nicht> zu vernachlässigen, hier ne schöne Grafik:
Von 1600 - 19xx.
Stand 2010 war der Fehler in Deutschland etwa 2°. In Ostkanada sind
locker mal 20°.
Lino R. schrieb:> Peter II schrieb:>> 2 Servos müsste doch auch reichen. Damit suchst du den Himmel mit>> einer>> Fotodioden ab und der hellste punkt ist die Sonne.>> Kann man mit einem Servomotor genau den Winkel messen oder sollte man> dafür lieber einen Schrittmotor verwenden? Und wie sollte man diese> ansteuern?>> Tut mir leid für die schlechten Kenntnisse habe noch nie mit Motoren> gearbeitet.
Wenn es einfach, billig und dabei möglichst genau sein soll, wären zwei
Schrittmotoren mit Übersetzung wahrscheinlich am besten.
Schau mal unter GOTO-Teleskop-Steuerung, es gibt da ein fertiges
Selbstbauprojekt, bei dem die Achsen über Holzscheiben und Schnüre
getrieben werden (finde leider grade den Link nicht).
Eventuell mal beim Astrotreff.de nachfragen!
Hallo Leute,
der Betreff hier nennt sich "Re: Genaue Messung des Azimut und
Höhenwinkel"
(des Sonnenstands).
Ob da jetzt Vorschläge wie
>die Achsen über Holzscheiben und Schnüre getrieben werden>>Himmel mit einer Fotodiode absuchen
zielführend sind,
wage ich zu bezweifeln.
Auf der Seite http://lexikon.astronomie.info/java/sunmoon/
die ich gestern schon angeraten hatte,
ist nachzulesen, daß die liebe Sonne gerademal ca. 0,5 Grad am Himmel
einnimmt, so sie denn sichtbar ist.
Es ist daher schwierig, das Ding zu finden... glaube nicht daß das mit
dem hier verfolgten Lösungsansatz (Schrittmotore und Mechanik) sinnvoll
geht.
---> Beitrag von 11.02.2014 12:55
Und nochwas:
Um die wirkliche (unbedeckte) Sonnenscheindauer über einen Tag
festzustellen, wird (immer noch) ein archaisch anmutendes Instrument
benutzt, welches anno 1853 erfunden wurde.
Der Campell-Stockes-Rekorder brennt eine Spur auf Papier (!).
http://en.wikipedia.org/wiki/Campbell%E2%80%93Stokes_recorder
Kaufen kann man das Teil z.B. hier http://www.thiesclima.com/sonne.html
Gruss
Hallo,
am besten die nach astronomischen Formeln berechnete Position anfahren
und dann noch ein bisschen hin und her, damit es nicht auffällt...
Kompass und Inklinometer braucht man ja eh, damit man die Apparatur
nicht ausrichten muss.
Gruss Reinhard
Erich schrieb:> Ob da jetzt Vorschläge wie>>die Achsen über Holzscheiben und Schnüre getrieben werden>>>Himmel mit einer Fotodiode absuchen> zielführend sind,> wage ich zu bezweifeln.
Doch, das geht! Viele betreiben damit Astrofotografie, dabei muss das
Objektiv entsprechend nachgeführt werden. Bei parallaktischer Montierung
kein Problem, weil nur eine Achse bewegt werden muss.
Bei azimuthaler Bewegung müssen zwei Achsen bewegt werden.
Da die Holzscheiben und Schnüre über Schrittmotoren getrieben werden,
kann man auch umgekehrt vorgehen und erhält dann die Höhe und den
Azimuth aus den relativen Schrittmotorbewegungen.
Aus den erhaltenen Daten kann man leicht die Position berechnen.
