Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Knobelaufgabe:datenauswertung


von T.M .. (max)


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Hallo,

ich habe einen Reflexsensor an einem Wasserzähler befestigt und will 
elektronisch feststellen, ob sich das Zählwerk dreht.
Nun bräuchte ich aber Hilfe beim Auswerten der Daten, da ich da momentan 
keinen Lösungsweg sehe.

Der Sensor hängt an einem Atmega8 und gibt alle 10ms einen Wert vom ADC 
aus.
Im ersten Drittel sthet der Zähler, dann läuft er ein weiteres Drittel 
und danach steht er wieder.
das Zählwerk besteht aus einer schwarzen Walze mit weißen Zahlen.
Ich vermute, dass sich die frequenz der Abweichungen ändern müsste, wenn 
der Zähler läuft.

Hat da jemand eine Idee?

Bitte keine Antworten zur Abnahme. Das ist fix. Nur zur Auswertung! 
Danke


LG
Max

von Peter II (Gast)


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sicher das der Sensor überhaupt etwas sinnvolles liefert?

Was ist das genau für ein Sensor, wie angeschlossen? Und wie mechanisch 
mit der Uhr verbunden?

von Falk B. (falk)


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@ Max .x (max)

>ich habe einen Reflexsensor an einem Wasserzähler befestigt und will
>elektronisch feststellen, ob sich das Zählwerk dreht.

Das it eine binäre Information.

>Der Sensor hängt an einem Atmega8 und gibt alle 10ms einen Wert vom ADC
>aus.

Wozu ADC? Ein digitaler EIngang reicht. Man muss das Signal halt 
gescheit (analog) aufbereiten.

>Im ersten Drittel sthet der Zähler, dann läuft er ein weiteres Drittel
>und danach steht er wieder.

Deine Schaltung liefert nur Rauschen. Das musst du ändern.

>das Zählwerk besteht aus einer schwarzen Walze mit weißen Zahlen.

Dein Senor ist blind, weil er optisch oder elektrisch falsch 
dimensioniert ist.

>Bitte keine Antworten zur Abnahme. Das ist fix. Nur zur Auswertung!

Wenn du meinst. Dann mal viel Spass bei Wahrsagen. Frag mal die NASA, 
die kennen sich mit solchen extrem verrauschten Signalen aus. Nur das 
DEREN Signale Milliarden km durch den Weltraum unterwegs waren und nicht 
über 1m Kabel von einem vermurksten Sensor gekommen sind.

von T.M .. (max)



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Also der ist aus einem alten Drucker, von daher habe ich keine genaue 
Typenbezeichnung.
Er ist optisch baugleich mit diesem hier 
http://www.conrad.de/ce/de/product/399631/Miniatur-Reflexlichtschranke-Kondenshi-Auk-SG128IR-Optoelektronischer-Reflexkoppler-Reichweite-8-mm?ref=searchDetail


Mechanisch ist er momentan einfach mit Tape am Sichtfenster befestigt. 
Den Rest hatte ich abgedeckt mit Lichtdichtem Stoff. Vermutlich ist 
dabei die Position verrutscht. Beim zweiten Versuch hatte ich 
plausiblere Werte.
Auch wenn das ein-Aus-Verhältnis eigentlich gleich sein müsste
Das Vorlaufen bzw nachlaufen habe ich berücksichtigt.

Angeschlossen habe ich ihn nach diesem Schaltbild
http://backsite.wordpress.com/2012/07/15/lichtsensor-aus-reflexkoppler-cny-70/


PS:
>Bitte keine Antworten zur Abnahme. Das ist fix. Nur zur Auswertung!
Ich meinte damit, dass es optisch erfolgen muss

von Falk B. (falk)


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@Max .x (max)

>Ich meinte damit, dass es optisch erfolgen muss


Aha! Das ist aber was ganz anderes!

von c-hater (Gast)


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Max .x schrieb:

> Bitte keine Antworten zur Abnahme. Das ist fix.

Das ist anmaßend!

Jeder HiWi der Informatik weiß, das einmal verlorende Information später 
in der Verarbeitungskette nicht wieder beschafft werden kann und daß 
deshalb der erste Ansatz die Betrachtung der Signalquelle sein MUSS.

> Nur zur Auswertung!

Was da zu sehen ist, ist original Rauschen. Möglich, daß die gesuchte 
Information darin mit hinreichendem SNR enthalten ist, gesichertes 
Wissen ist das aber nicht. Es macht aber überhaupt keinen Sinn, über die 
Extraktion von etwas nachzudenken, von dem man nicht einmal sicher weiß, 
daß es vorhanden ist.

Wenn du beweisen könntest, daß die Information da ist, könntest du sie 
auch extrahieren. Kannst du aber ganz offensichtlich beides nicht.

Also bist du definitiv ein Troll. Mach's dir selbst!

von Falk B. (falk)


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Die Schaltung ist prinzipiell OK, aber der Widerstand kann ggf. zu klein 
sein. Muss man halt mal messen. Einen ADC braucht man eigentlich nicht. 
Dein Rädchen dreht langsam, maximal mit vielleicht 3U/s. Das kann man 
problemlos mit einem Digitaleingang auswerten. Mach mal den 10k 
Widerstand größer, vielleicht 100K oder gar 1M. Dann muss der 
Digitaleingang ein Schaltsignal sehen. Wenn nicht, gibt es zuviel 
Fremdlicht oder dein Zählrad erzeugt nicht genug Kontrast. Poste mal ein 
gescheites Bild von deinem Aufbau unter Beachtung der Bildformate.

von T.M .. (max)


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Hallo Falk,
ich danke dir schon einmal für deine Antwort!!

Ich werde den Widerstand ändern und das einmal ausprobieren. Ein 
Rädchen, also meistens ja rot, habe ich nicht. Die Zahlenwalze sieht im 
Prinzip so aus wie auf dem Screenshot

von Jürgen S. (jurs)


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Max .x schrieb:
> Bitte keine Antworten zur Abnahme. Das ist fix.

Wenn Du das Signal von der Wasseruhr in Umdrehungen Deines Zählwerks 
auswerten möchtest, fällt mir nur ein Wort dazu ein:

Troll!

von Falk B. (falk)


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@ Max .x (max)

>    Bildschirmfoto_2014-07-03_um_18.35.11.png

Gings nicht noch kleiner? (65x56 Pixel)

>Ich werde den Widerstand ändern und das einmal ausprobieren. Ein
>Rädchen, also meistens ja rot, habe ich nicht. Die Zahlenwalze sieht im
>Prinzip so aus wie auf dem Screenshot

Und was siehst du da? Bzw. was glaubst du, was dein Sensor sieht? Der 
Anteil weiß/rot ist nahezu konstant, egal welchen Drehwinkel deine Walze 
hat. Die räumliche Verteilung ist egal, der Empänger sieht nur die 
gesamte Lichtmenge. Damit hast du keinen erkennbaren Kontrast. Das muss 
man ändern. Mit einer Blende. Wenn man z.B. die Sache so abdeckt, dass 
nur die linke Rasterspur und auch nur eine Strichbreite übrigbleibt, 
dann hast du eine Chance. Denn dann ist das sichtbare Fenster einmal 
fast weiß (Strich) oder Rot (Lücke). Das Ganze muss man auch so 
gestanlten, dass der Empfänger nur von dort Licht bekommt, also kein 
Umgebungslicht und auch kein Licht von der Blende. Die muss also 
möglichst schwarz sein, allerding schwarz im IR-Bereich. Schwarze Pappe 
ist ein Anfang.

von T.M .. (max)


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Da fällt mir auf, dass wie an meinem Gaszähler auf der Ziffer "6" es 
eine silberne Fläche gibt. Vermutlich ist das dieser Peak. Würde 
erklären, warum dieser nur so kurz ist. Mh


Edit:
@Falk,  ok, danke!
Ich dachte, wenn der Zähler steht, dann wird eine bestimmte Menge Licht 
reflektiert durch die weißen Anteile auf der Walze. Bei Stillstand 
müsste die Menge ja gleich sein. Dreht sich dann die Walze müssten da ja 
Abweichungen auftreten.
Aber ich werde das mit der Blende mal testen

von Falk B. (falk)


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@ Max .x (max)

>eine silberne Fläche gibt. Vermutlich ist das dieser Peak. Würde
>erklären, warum dieser nur so kurz ist. Mh

Das ist eben für sowas gebaut. Diese Fläche bringt dir einen guten 
Kontrast. Trotzdem ist der noch zu schwach, der Peak ist nicht 
sonderlich groß.

>Ich dachte, wenn der Zähler steht, dann wird eine bestimmte Menge Licht
>reflektiert durch die weißen Anteile auf der Walze.

Das wird es auch.

> Bei Stillstand müsste die Menge ja gleich sein.

Ja, gleich zu Bewegung, weil die Gesamtfläche der weißen Streifen sich 
kaum ändert im Sichtbereich des Sensors!

> Dreht sich dann die Walze müssten da ja Abweichungen auftreten.

Minimale.

>Aber ich werde das mit der Blende mal testen

Tu das.

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