Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Laserempfänger


von Basti B. (basti7689)


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Hallo zusammen,
ich besitze momentan einen Rotationslaser (rot) mit einer Wellenlänge 
von 640nm.
Hierfür möchte ich einen Laserempfänger bauen welcher in drei Bereiche 
unterteilt ist.
Bereich 1: ca. 10 cm Empfänger zu hoch
Bereich 2: ca. 5 cm Empfänger okay
Bereich 3: ca. 10 cm Empfänger zu niedrig
Das jeweilige Signal soll an eine SPS weitergeleitet werden welche 
wiederum einen Motor schalten soll.
Den Laserempfänger würde ich gerne mit mehreren Fotodioden realisieren.
Hat jemand Erfahrungen damit oder kann mir bei der Umsetzung behilflich 
sein?

von Thomas (Gast)


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Basti B. schrieb:
> Hat jemand Erfahrungen damit oder kann mir bei der Umsetzung behilflich
> sein?

Ja also ich habe Erfahrungen mit Laser & Empfängern, wobei braucht du 
Hilfe?

von Basti B. (basti7689)


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Danke für deine schnelle Antwort!
Ich bin am überlegen wie ich das Projekt am besten umsetzte! Ob ich 
mehrere fotodioden oder ein ccd- Sensor einbauen soll.

von Thomas (Gast)


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Basti B. schrieb:
> Ob ich
> mehrere fotodioden oder ein ccd- Sensor einbauen soll.

Fotodioden würd ich auf den ersten Blick sagen, dein Bereich ist sehr 
gross und verhältnismässig ungenau, ausserdem einfacher bezüglich 
Ansteuerung und auslesen.

von Harald W. (wilhelms)


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Basti B. schrieb:

> Ich möchte einen Laserempfänger bauen

Es gibt keine "Laserempfänger". Auch Laser erzeugen ganz normales
Licht, welches mit ganz normalen Lichtemfängern detektiert wird.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Basti B. schrieb:
> Danke für deine schnelle Antwort!
> Ich bin am überlegen wie ich das Projekt am besten umsetzte! Ob ich
> mehrere fotodioden oder ein ccd- Sensor einbauen soll.
CCD für so eine triviale Aufgabe scheint mir mit "mit der Speckseite 
nach der Wurst geworfen" zu sein.

Du brauchst ein Gehäuse mt 3 Kammern entsprechend deiner 
Höhenaufteilung.
Als Empfangsfläche benutze ein Milchglas, welche das Laserlicht streut. 
So kann eine Fotodiode in jeder Kammer detektieren, ob Laserlicht auf 
die jeweilige Fläche fällt.
Damit auch eine sichere Detektion erfolgt, wenn der Strahl zufällig auf 
den Zwischenraum zwischen der mittleren und einer äußeren Kammer fällt, 
sollte die Trennung zwischen den Kammern nicht exakt horizontal, sondern 
in einem Spitzen Winkel abgeordnet werden. Dann kann man sogar den 
Übergangsbereich zwischen den Kammern rel. genau detektieren.

Das Prinzip läßt sich auch noch anders nutzen, indem man nur 2 Kammern 
verwendet und die schräg angeordnete Trennfläche mit einer Höhe von 5cm 
oder mehr als Detektor nutzt. Der zeitliche Verlauf der Lichtsigale ist 
dann ein gutes Maß für die Position des Lasers. Wenn das Verhältnis 1:1 
ist, dann strahlt der Laser genau auf die vertikale Mitte dieses 
Höhensensors.
Natürlich ist dafür eine zeitlich rel. hoch aufgelöste Abtastung 
notwendig.
Bei der 1. Variante muß man nur checken, ob Licht ankommt oder nicht.

Für den Transimperdanzverstärker kann ich dir eine Schaltung empfehlen, 
die auch noch das Gleichlicht gut unterdrückt.
http://uwiatwerweisswas.schmusekaters.net/Uwi/ELEKTRONIK/Opto_Laser/Fotoverst%e4rker.PDF
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
von Sebastian (Gast)


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Die "Laserempfänger" funktionieren üblicherweise mit Fotodioden. BPW34 
z.B. In der Mitte um die Null-Lage sind 2 Stück dicht nebeneinander 
angeordnet. Diese werden auf ein symmetrisches Signal geprüft. Die 
außenliegenden Dioden sind trivial.
Weiterhin ist der Laser mit NF moduliert bzw. gepulst, das hilft gegen 
Fremdlicht.
Ich habe mal beruflich Lasernivelliere konstruiert.

von Hp M. (nachtmix)


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U. M. schrieb:
> CCD für so eine triviale Aufgabe scheint mir mit "mit der Speckseite
> nach der Wurst geworfen" zu sein.

Aber eine Webcam kostet weniger als 5 Euro...

von oszi40 (Gast)


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Basti B. schrieb:
> würde ich gerne mit mehreren Fotodioden realisieren.

Diese sollte der Strahl auch einigermaßen treffen. Je nach 
Erschütterung, Temperatur und Entfernung kann das einigen Aufwand 
bedeuten! Solide mechanische Befestigung ist Pflicht bei größerer 
Entfernung.

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Sebastian schrieb:
> Weiterhin ist der Laser mit NF moduliert bzw. gepulst, das hilft gegen
> Fremdlicht.
da es sich um einen Rotationslaser handelt, gibt es eh immer nur kurze 
Impulse am Empfänger. Die Modulation ist da also schon unvermeidlich 
vorhanden.
Gruß Öletronika

von U. M. (oeletronika)


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Hallo,
> Hp M. schrieb:
> Aber eine Webcam kostet weniger als 5 Euro...
mag sein, aber die WEB-Cam liefert kein Steuersignal.....
und Bildauswertung ist kein ganz triviales Problem.

Selbst wenn man eine fertige Sotware dazu findet, wird die 
Rechnentechnik zur Auswertung sicher mehr Kosten und Aufwand machen als 
eine WEB-Cam zu 5€.

Außerdem : Je komplexer ein System wird, umso anfälliger ist es auch.
Gruß Öletronika

von c-hater (Gast)


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U. M. schrieb:

> Du brauchst ein Gehäuse mt 3 Kammern entsprechend deiner
> Höhenaufteilung.

Eher nicht...

Hast du jemals den Empfänger gesehen, der normalerweise zu so einem 
Rotationslaser gehört? Das ist nix anderes als eine simple Aufreihung 
von ein paar billigen Standard-Fototransistoren hinter einer Blende aus 
rot eingefärbtem transparenten Plastikmaterial.

Nix Kammern, nix Milchglas, alles völlig überflüssig.

"Spannend" wird es hinter den Fototransis, was hängt da wohl dran? Auch 
überaus trivial: jeweils eine kleines aktives Filter (Hochpass), 
bestehend aus einem OV und ein paar Widerständen und Kondensatoren. 
Typisch realisiert für 8 Kanäle mittels zweier spottbilliger 4x-OVs.

Und was kommt nach den Ausgängen der OVs? Auch wieder völlig erwartbar 
und absolut trivial: ein Byte-Port eines kleinen 8bit-µC. Der Rest 
geschieht nämlich in Software. So wie das heutzutage jeder lösen 
würde...

Der rotierende Laser erzeugt einen Puls mit der Frequenz seiner 
Umdrehungszahl. Bei dem Kanal des am besten getroffenen Fototransistors 
ist der Puls am breitesten, bei den direkt benachbarten deutlich 
schmaler oder garnicht mehr vorhanden, bei denen, die noch weiter weg 
sind, ziemlich sicher nicht mehr vorhanden. Störendes "bewegtes" 
Fremdlicht wie etwa startende Leuchtstofflampen treffen hingegen alle 
Kanäle etwa gleich. That's all. Kinderkram.

von U. M. (oeletronika)


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c-hater schrieb:
> Eher nicht...
> Hast du jemals den Empfänger gesehen, der normalerweise zu so einem
> Rotationslaser gehört? Das ist nix anderes als eine simple Aufreihung
> von ein paar billigen Standard-Fototransistoren hinter einer Blende aus
> rot eingefärbtem transparenten Plastikmaterial.
Ja und ?
Das ist doch im Prinzip die gleiche Anordnung.
Nur dass ich es mit nur 3 oder 2 Empfangskanälen vorschlage.

Und die Plastikblende macht auch genug Streulicht.
Anderfalls müßten die Sensoren sehr eng sitzen.

> Nix Kammern, nix Milchglas, alles völlig überflüssig.
Die Sensoren sind in einem segmentierten Gehäuse.
Wenn man nur wenige (2 oder 3 Sensoren benutzen will, um sich den Aufbau 
vieler Empfängerschaltungen zu sparen, dann macht eine billige 
Streuscheibe schon Sinn. Was ist denn dein Problem damit?

> "Spannend" wird es hinter den Fototransis, was hängt da wohl dran? Auch
> überaus trivial: jeweils eine kleines aktives Filter (Hochpass),
> bestehend aus einem OV und ein paar Widerständen und Kondensatoren.
> Typisch realisiert für 8 Kanäle mittels zweier spottbilliger 4x-OVs.
Eben, dann muß man viele Kanäle elektronisch aufbauen.

Macht bei einer professionellen Lösung keinen Unterschied, weil die BE 
nur paar Cent kosten, aber wenn man sich das selber bastelt, lötet man 
deutlich mehr und länger. Der Fragesteller braucht aber nur 3 Kanäle!

> Und was kommt nach den Ausgängen der OVs? Auch wieder völlig erwartbar
> und absolut trivial: ein Byte-Port eines kleinen 8bit-µC. Der Rest
> geschieht nämlich in Software. So wie das heutzutage jeder lösen
> würde...
Na so was?

Mit meiner Lösung kann man sogar auf den uC verzichten und das 
Stellsignal direkt ableiten.
Nicht jeder ist in der Lage mal eben schnell einen uC zu programmieren.
Gruß Öletronika

von ottoa (Gast)


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Und wie schauts aus schon ein feriges Modul,bräuchte auch so ein 
ähnliches Teil aber auch für Außen(Sonne), ist es das auch so einfach?

Gruß Otto

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