Hallo zusammen, ich arbeite gerade an einem Projekt, bei welchem ich einen Schalter unterwasser von der Wasseroberfläche aus ansteuern möchte. Grundsätzlich möchte ich einen Motor unterwasser an- bzw ausschalten. Im Normalzustand soll der Motor aus sein (Energiequelle ist unterwasser vorhanden). Dazu brauche ich auch kein Signal. Ich möchte nun mit Betätigen einens Schalters an der Wasseroberfläche ein einziges Signal an einen elktronischen Schalter senden, der dann den Stromkreis vom Motor schließt. An der Wasseroberfläche soll also ein Ultraschallsender mit einem Kippschalter gekoppelt sein, so dass ich nach Betätigen des Kippschalters den Ultraschallsender zum Senden bringe. Unterwasser soll dann der Ultraschallempfänger das Signal empfangen und dadurch einen elektronischen Schalter betätigen, der wiederum den Stromkreis für den Motor schließt (Evtl. Klatschschalter). Wenn der Kippschalter wieder in Ausstellung ist, sollte bestenfalls auch der elektronische Schalter den Stromkreis beim Motor wieder öffnen. Größtes Problem wird wohl die Entfernung sein. Ich bräuchte ca 150m Entfernung zwischen Sender und Empfänger. Sowohl Sender als auch Empfänger sind bereits im Wasser eingetaucht. Sender und Empfänger sind im Wesentlichen zueinander ausgerichtet. Wäre so etwas möglich? Gibt es da eventuell einfache Bastelmöglichkeiten, bzw. eventuell auch schon fertige Bausätze? Welche Ultraschallbauteile wären nötig? Ich habe schon einiges hier im Forum gelesen, aber für meine Problematik habe ich nocht nicht wirklich eine Lösung gefunden, von daher wäre ich für Hilfe dankbar. Björn
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Die wichtigste Information fehlt. Wie tief ist der Empfänger im Wasser? Oder meinst Du mit Entfernung die Tiefe?
Stefan M. schrieb: > Die wichtigste Information fehlt. > Wie tief ist der Empfänger im Wasser? > Oder meinst Du mit Entfernung die Tiefe? Nur mal aus Neugier: Ist es wichtig, ob die Unterwasser-Entfernung zwischen Sender und Empfänger senkrecht, waagerecht oder irgendwie schräg verläuft?
Erwin D. schrieb: > Nur mal aus Neugier: Ist es wichtig, ob die Unterwasser-Entfernung > zwischen Sender und Empfänger senkrecht, waagerecht oder irgendwie > schräg verläuft? Ja, natürlich. Bei einer horizontalen Entfernung von 150m aber nur 1m Wassertiefe würde ich die Aufgabe mit HF Sender unf Empfänger lösen. Da könnte man z.B. eine billige 27MHz Spielzeugfernsteuerung verwenden. Aber bei 150m Wassertiefe geht das nur noch mit Langwelle oder tatsächlich mit Ultraschall. Die Ultraschallvariante ist nämlich sicherlich die komplizierteste und teuerste, wenn man nicht schon zufällig die richtigen Bauteile besitzt.
Stefan M. schrieb: > Erwin D. schrieb: >> Nur mal aus Neugier: Ist es wichtig, ob die Unterwasser-Entfernung >> zwischen Sender und Empfänger senkrecht, waagerecht oder irgendwie >> schräg verläuft? > > Ja, natürlich. > Bei einer horizontalen Entfernung von 150m aber nur 1m Wassertiefe würde > ich die Aufgabe mit HF Sender unf Empfänger lösen. > Da könnte man z.B. eine billige 27MHz Spielzeugfernsteuerung verwenden. > Aber bei 150m Wassertiefe geht das nur noch mit Langwelle oder > tatsächlich mit Ultraschall. > Die Ultraschallvariante ist nämlich sicherlich die komplizierteste und > teuerste, wenn man nicht schon zufällig die richtigen Bauteile besitzt. Ach so meinst du das. Okay, da bin ich natürlich deiner Meinung. Ich hatte dich so verstanden, daß es bei Ultraschall einen Unterschied zwischen waagerecht und senkrecht macht.
Björn schrieb: > An der Wasseroberfläche soll also ein Ultraschallsender Ist nicht mein Spezialgebiet, aber muss es denn Ultra sein? Nach meiner Einschätzung ist die Reichweite von US im Wasser sehr begrenzt, während Walgesänge hunderte km zu hören sind. Es ist also die Frage, was der beste Frequenzbereich ist. In jedem Fall wird man eine ziemlich hohe Sendeleistung brauchen. Über das Thema wird ausgiebig diskutiert unter dem Stichwort Sprechfunk für Taucher. Daraus kann man auch entnehmen, dass das keineswegs einfach ist, und dabei unterhalten sich Taucher nicht über 150 m Entfernung. Georg
Es geht auch genau ums Tauchen :-) Also dieses Gerät http://www.unterwasserwelt-history.de/html/seemann_sonic_seeker.html arbeitet auch mit US und hat Reichweiten von über 200m. Ich bräuchte es eben nur noch einfacher.
Björn schrieb: > Es geht auch genau ums Tauchen :-) Björn schrieb: > Ich bräuchte es eben nur noch einfacher. Thema Tauchen und Orientierung. Da stellen sich bei mir alle Nackenhaare auf was das Thema Sicherheit betrifft. Das ist kein Bastelthema für einen Anfänger. Außerdem tauchen und 150m Tiefe? Das ist kein Sporttauchen mehr, nicht mal mehr mit Nitrox oder Trimix.
Beim Apnoe-Tauchen dennoch interessant. Die "Standardeinsatztiefe" wäre auch deutlich geringer, aber die Weltrekorde purzeln und sind bei 129m. Ich bin auch dabei einen Prototypen zu entwickeln und bin schon in Kontakt mit mehreren Tauchfirmen, um dann von der Bastellösung wegzukommen.
Björn schrieb: > Also dieses Gerät > > http://www.unterwasserwelt-history.de/html/seemann_sonic_seeker.html Das Gerät scheint historisch zu sein. Infoseite von 1999 verlinkt. Weiterleitung dort geht auf Seite wo man so ziemlich alles kaufen kann -- ausser dem benannten Gerät.
Björn schrieb: > eim Apnoe-Tauchen dennoch interessant. Die "Standardeinsatztiefe" wäre > auch deutlich geringer, aber die Weltrekorde purzeln und sind bei 129m. Für solche Events kann man sich auch die bestehende von der verlinkte Lösung kaufen. Was soll das, willst du damit Geld verdienen?
Björn schrieb: > Also dieses Gerät > > http://www.unterwasserwelt-history.de/html/seemann_sonic_seeker.html > > arbeitet auch mit US und hat Reichweiten von über 200m. Bei den Fakten steht: "Maximale Einsatztiefe 50 Meter Reichweite 300 Meter" Ist nichts mit 150 m tiefee.
Ich denke die Einsatztiefe ist auf 50m reguliert, weil der Gerätekörper einen größeren Druck nicht standhalten würde und nicht aufgrund der Schallausbreitung. Vielleicht habe ich auch gerade einen Gedankenfehler, aber ist es physikalisch nicht egal, ob ich Reichweite als Tiefe oder als Entfernung (parallel Wasseroberfläche unter der Wasseroberfläche) ansehe?
Björn schrieb: > Vielleicht habe ich auch gerade einen Gedankenfehler, > aber ist es physikalisch nicht egal, ob ich Reichweite als Tiefe oder > als Entfernung (parallel Wasseroberfläche unter der Wasseroberfläche) > ansehe? Physikalisch sollte es egal sein. Die Wasseroberfläche wirkt allerdings als Grenzfläche, und bewirkt eine Totalreflexion des Schalls. Bei Wellengang würde das "Schallsignal" ordentlich durchgemixt werden und mit verschiedenen Laufzeiten evtl. mehrfach oder stark geschwächt am Empfänger ankommen. Komplexe Signale werden dadurch vielleicht unlesbar. Das ist aber nur meine Theorie.
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Stefan M. schrieb: > Physikalisch sollte es egal sein. auch das nicht, auch Grenzflächen wo sie die Temperatur ändert reflektieren.
Und auch unterscheidliche Salzschichten reflektieren. Ich möchte aber ja nur ein einfaches Signal, im Endeffekt nur eine 1, senden. Beim Echolot geht es ja auch bis zu 200m, und bei mir müsste das Signal ja nicht mal mehr zurück...
Peter II schrieb: > Stefan M. schrieb: >> Physikalisch sollte es egal sein. > > auch das nicht, auch Grenzflächen wo sie die Temperatur ändert > reflektieren. Das wissen aber die UW-Telefone z.B. auf Forschungs-Ubooten nicht und funktionieren trotzdem. :-) Klar gibt es ein wenig Brechung und ein wenig Teilreflektion. Das ist aber meilenweit entfernt von einer Totalreflektion.
Roderich schrieb: > Das wissen aber die UW-Telefone z.B. auf Forschungs-Ubooten nicht und > funktionieren trotzdem. :-) arbeiten die denn mit Ultraschall?
Roderich schrieb: > Das wissen aber die UW-Telefone z.B. auf Forschungs-Ubooten nicht und > funktionieren trotzdem. :-) > Klar gibt es ein wenig Brechung und ein wenig Teilreflektion. Das ist > aber meilenweit entfernt von einer Totalreflektion. Dann ist es wohl nicht so dramatisch wie ich dachte. Aber ein sehr einfaches Signal für "on" ist im simpelsten Falle ein "Klick" auf einer bestimmten Frequenz. Das kann dann auch von anderen Schallquellen zufällig erzeugt werden. Irgendwas sehr eindeutiges ( komplexeres ) sollte man da lieber schon senden.
Ich weiß die Antwort nicht, aber ich würde mich an der Stelle fragen, ob nicht die Schallweiterleitung in Wasser vom Druck abhängt und die Reichweite bei gegebenem Schalldruck bei höherem Druck geringer ist, weil man mehr Energie braucht um das Wasser zu bewegen.
Der Druck wirkt ja nicht aug Flüssigkeiten, sondern auf Gase. Flüssigkeiten sind nicht und feste Materialien sind ja nicht komprimierbar. Deshalb sollten sich meines Erachtens nach die Schallwellen im Wasser druckunabhängig ausbreiten.
Peter II schrieb: > Roderich schrieb: >> Das wissen aber die UW-Telefone z.B. auf Forschungs-Ubooten nicht und >> funktionieren trotzdem. :-) > > arbeiten die denn mit Ultraschall? Klar. Für die Verbindung zum "Mutterschiff" auf jeden Fall. Es gibt natürlich auch welche, die eine schwimmende Sonde an der Wasseroberfläche haben und von der aus dann über Mobilfunk oder Satellit kommunizieren. Die Verbindung zwischen Uboot und Sonde kann auch über US gemacht werden, häufiger aber per Kabel. Die Sonde darf ja nicht abtreiben, daher hängen die sowieso meist an einem Seil (wo dann das Kabel mit drin ist).
Björn schrieb: > Der Druck wirkt ja nicht aug Flüssigkeiten, sondern auf Gase. > Flüssigkeiten sind nicht und feste Materialien sind ja nicht > komprimierbar. Das habe ich auch so gelernt. Richtig. > Deshalb sollten sich meines Erachtens nach die > Schallwellen im Wasser druckunabhängig ausbreiten. Aber wenn auch die Schall-Weiterleitung sicher nicht auf Kompression/Entspannung beruht, so beruht sie, - soweit ich mich nicht irre -, doch darauf dass die Moleküle vom Sender bewegt werden und diese wiederum andere Moleküle bewegen. Richtig? In dem Fall, - und weil der Druck nach allen Seiten gleich wirkt -, müsste der Sender die Moleküle doch genau gegen diesen Druck (und mit dem Druck) bewegen und dazu braucht es Energie. Unter diesem Gesichtspunkt: Wie siehst Du (Ihr) das? Ist diese Überlegung korrekt oder wo hakt sie?
Ich hab ein paar Jahre bei Rittmeyer.com in der Entwicklung gearbeitet: US-Durchflussmesser. (Laufzeitdifferenzverfahren, seit Jahrzehnte in Produkte mehreren Hersteller etabliert) Für offene Kanäle werden da Frequenzen von 500kHz oder gar 200kHz eingesetzt und schaffen Kanäle von über 100m Breite im 30..45 Grad Winkel --> 150m. Die Sensoren (plane Membran m. Piezo-Erreger/Detektor) haben bei diesen f schon mehr als Handtellergrösse, (bei 1 resp. 2 MHz dann Münzengrösse, wiederum aber deutlich geringere Reichweite) Benötigte el. Leistung weiss ich nicht mehr (das NT der gesamten Messeinrichtung ist im Bereich von max. 50...80W, wovon der Prozessrechner ca <10W zieht). Wenig unter der Wasseroberfläche gilt es auch die Fresnelzone zu berücksichtigen, d.h. zu wenig Eintauchtiefe ...ist dann zuwenig; Wellengang verschlimmert die Sache nochmals. (ditto zu nahe beim Grund) Die dort gebauten US-Sensoren haben ausgesprochene Richtcharakteristik und müssen bei der Installation ziemlich genau aufeinander ausgerichtet werden, sonst "sehen" sie einander nicht. Die Distanz ist also nicht das größte Problem, allenfalls wenige Watt mehr Sendeleistung geben dann auch die nötige Reserve. Es steckt sonst viel KnowHow in diversen Details. Es gelten alle Grundsätze der Drahtlosen Nachrichtentechnik. Das angedachte ist aber kein "Holzweg" vom Prinzip her.
Also Fish Finder arbeiten mit 50kHz und können damit bis ca. 200m Wassertiefe arbeiten. Diese nutzen eine Sende-/Empfangseinheit. Mit einem ähnlichem Aufbau, nur dass Sende und Empfangseinheit eben nicht in einem Element vorhanden sind, sonder zwei getrennte Einheiten sind, sollte es doch eigentlich irgendwie klappen oder?
Um vielleicht den Kontext meiner Beiträge etwas klarer zu machen: Ich bezweifele keinesfalls, - spätestens, jetzt nicht mehr -, dass das mit den 150m Tiefe funktioniert. OK. 50W oder so. Nicht gerade wenig, aber das kann man schon aufwenden, wenn man will. Mir ging es vor allem um die prinzipielle Frage, ob der Druck (also die Wassertiefe) die Menge der nötigen Energie beeinflusst. Zu meiner theoretischen Betrachtung hätte ich da ganz gerne einen Kommentar gehabt. Zugegeben weicht das ein wenig von der Fragestellung ab und ist eher eine Frage die mich interessiert, aber es hängt doch damit zusammen. Ich werde aber auch nicht auf einer Antwort beharren. Hat mich nur interessiert.
Alsp physikalisch gesehen, weiß ich nicht, ob du Recht hast. Aber ich habe gerade mal Wikipedia konsultiert und hier ist neben den bereits erwähnten Einflüssen auf die Schallgeschwindigkeit auch die Wassertiefe als Faktor mit aufgeführt, wenn auch nur als geringer Faktor. https://de.wikipedia.org/wiki/Echolot
Wie sieht denn dein Budget aus? Es gibt kommerzielle Lösungen dafür, liegen bei ca. 8k aufwärts. Funktioniert dann aber auch.
Casanove Adventures (sehr seriöser Name): Specifications Nominal Range 50 to 500 Meters Depending On Sea Conditions And Noise Levels. Transmission Type Ultrasound using upper single sideband (USB) Transmit Output Power 1/2 Watt PEP https://www.casanovasadventures.com/catalog/dive/p4088a.htm#.WH96Hp3btoY
150 Meter Wassertiefe! Ui, hört sich nach Tauchroboter an. Wo gibts so tiefe Tümpel?
Björn schrieb: > Also Fish Finder arbeiten mit 50kHz und können damit bis ca. 200m > Wassertiefe arbeiten. Diese nutzen eine Sende-/Empfangseinheit. Mit > einem ähnlichem Aufbau, nur dass Sende und Empfangseinheit eben nicht in > einem Element vorhanden sind, sonder zwei getrennte Einheiten sind, > sollte es doch eigentlich irgendwie klappen oder? Musst halt eine geeignete "Kennung" senden ... Willst Du die Kamera ein- / ausschalten?
So, mal was zum Basteln: Du brauchst ja US Sender (dicht an der Oberfläche) und Empfänger (mit Druck) Keine Angabe wie zuverlässig das sein soll.... Mit je 2 555 und NE567 habe ich mal zu Schulzeiten eine US Fernbedienungsempfänger gebastelt. Prinzip Fernbedienung: das US (statt IR) Signal wird moduliert Wenn der (Piezo) US sensor nicht schmalbandig ist, dann wäre ein 567 schon mal der Filter. Der zweite detektiert den Ton. Bei 150m ist aber die Anforderung an die Empfängerempfindlichkeit 'etwas' höher. Also schau Dir mal LW/ VLF Empfänger an :) Wenn die Übertragungsrate (Baudrate) eher langsam sein darf: Per µC eine MLS (fixe zufällige Bitfolge) jeweils direkt oder invertiert senden und im Empfäner dann mit Korrelation arbeiten. Extrembeispiel: In der Bohrtechnik werden zum intelligenten Bohrkopf die Daten hin und zurück 'getrommelt' und zwar uber mehrere 100m! über die Druckschwankungen der Bohrflüssigkeit.Achja natürlich im Betrieb :),
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Such mal nach "Elektronik für den Tauchsport" Ist zwar alt aber darin sind wenn ich mich recht erinnere genau die Pinger und Peilempfänger beschrieben (analog, aber mit Schaltplan etc)
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