Da ich noch Neuling bin hoffe ich, dass ich meine Frage im richtigen
Unterforum gepostet habe.
Es geht darum, dass ich für eine Art Frisbee einen Sensor benötige, der
die Rotationsgeschwindigkeit dieser Frisbee misst, also der Sensor muss
auf der Frisbee selbst montiert sein. Die komplette Schaltung, von der
der Sensor ein Teil ist, wird mit einem Arduino realisiert.
Kann mir jemand sagen, wie so ein Sensor bezeichnet wird und ob es
womöglich Bezugsquellen gibt oder Bauanleitungen?
Wenn es in dem Raum eine helle und dunkle Seite gibt in dem sich das
Frisbee dreht, dann können die Schwankungen eines Helligkeitssensors
ausgewertet werden.
Welcher Drehzahlbereich soll erfaßt werden können?
Muss auch die absolute Zahl an Umdrehungen exakt aufsummiert stimmen?
Kleine Spule, die im Erdmagnetfeld rotiert?
Der Verstärker wird aber schon schwerer als ein Mems-Gyro .. die Dinger
kosten fast nix (als einfache version) ..
Dieter schrieb:> Welcher Drehzahlbereich soll erfaßt werden können?> Muss auch die absolute Zahl an Umdrehungen exakt aufsummiert stimmen?
Berechtigte Fragen.
Adam Schmidt schrieb:> ... einen Sensor benötige, der> die Rotationsgeschwindigkeit dieser Frisbee misst
Meint er das wirklich? Und entspricht die Drehzahl der eines Frisbees?
Wenn ja: Ich habe mal nach den technischen Daten der ST-Gyros gesehen.
Mehr als 2000 Dps, also ca. 5 1/2 Umdrehungen pro Sekunde, sind nicht
drin. Ein Frisbee dreht sicherlich viel schneller.
Ich schlage vor: Zwei in der Rotationsebene gegenüber liegende
Beschleunigungsaufnehmer, die die Fliehkraft messen. Deren Summensignal
wäre proportional zur Drehzahl, aber unabhängig von der Schwerkraft und
der Lage. Der Messbereich dürfte auch bei höheren Drehzahlen kein
Problem sein und die Signalauswertung simpel.
Mit einem Accelerometer (außermittig an der Scheibe angebracht) die
Zentrifugalbeschleunigung messen und daraus die zugehörige
Winkelgeschwindigkeit berechnen.
Einfach, billig, robust...
Für den Bastler der es kompliziert haben will:
Man kann auch einfach eine Röhre nutzen. Dann eine Feder und ein Gewicht
hinein. Das Gewicht wird durch die Radialbeschleunigung gegen die Feder
gedrückt. Ein Linearpoti misst den Verschiebeweg und der ADC vom Arduino
wandelt es um. Ist die Federkonstante der Feder bekannt, so kann durch
den Verschiebeweg auf die Kraft geschlossen werden. Aus der Kraft, dem
Gewicht des Teils und der Verortung auf der Scheibe (Entfernung zur
Drehachse) kann man auf die Winkelgeschwindigkeit schließen.
Ob das Frisbee mit der Sensorik, dem Arduino-Board und den Batterien an
Bord überhaupt noch weiter als ein paar Meter fliegen wird? Die Anbauten
erhöhen ja nicht nur das Gewicht, sondern verschlechtern vor allem auch
die Aerodynamik.
Yalu X. schrieb:> Die Anbauten> erhöhen ja nicht nur das Gewicht, sondern verschlechtern vor allem auch> die Aerodynamik.
Finde ich sehr diplomatisch ausgedrückt :-) Ich würde es schlicht erst
glauben, wenn ich das Teil fliegen sehen würde...
Viel Spass jedenfalls und Gruß Rainer
Dieter schrieb:> Wenn es in dem Raum eine helle und dunkle Seite gibt in dem sich das> Frisbee dreht, dann können die Schwankungen eines Helligkeitssensors> ausgewertet werden.
So wurden die ersten spinstabilisierten Wettersatelliten in den 60ern
mit der Sonne synchronisiert und dadurch die Rotationsgeschwindigkeit
des Satelliten bestimmt. Kann man sich z.B. bei den Tiros Geräten
anschauen:
https://de.wikipedia.org/wiki/TIROS
Sehr schade, dass der TO abgetaucht ist. War ihm wohl nicht recht hier.
Da wurden ihm ja Fragen gestellt :-( Und gleich noch eine Frage: Sollen
die Messwerte lokal gespeichert oder drahtlos übermittelt werden?
Datenrate?
Zurück zu den Lösungen:
Yalu X. schrieb:
> Die Anbauten erhöhen ja nicht nur das Gewicht,> sondern verschlechtern vor allem auch die Aerodynamik.
Sehe ich auch so. Aber wer nur Arduino kann, muss es halt nehmen. Immer
noch besser als Raspi für diese Applikation. Oder gleich ein Smartphone
auf den Frisbee geklebt, da ist alles schon drin. Muss man nur 'ne
passen App finden. Gibt doch alles. So wird heute entwickelt.
Ich würde einen kleinen µC auf eine 0,8er Leiterplatte setzen, dazu eine
Knopfzelle und ein oder zwei Sensoren. Das würde die Flugeigenschaften
garantiert nicht nennenswert verändern. Aber geht es überhaupt um einen
Frisbee oder was bedeutet "eine Art Frisbee"? Unsere Chinchillas haben
einen Laufteller, die Aufgabenstellung wäre ähnlich, aber ich würde
einen komplett anderen Ansatz wählen.
Gyro Experte schrieb:> dieser hier reicht bis ±50,000°/sec. Das bedeutet du kannst bis etwa> 130 Umdrehungen pro Sekunde messen.
Den würde ich garantiert in keinem Fall nehmen. 80 € - ich müsste dafür
mein eigenes Geld verbrennen. Aber wer das Geld seines Arbeitgebers
verballern kann, für den wär's ok.
Ich hatte oben den Vorschlag mit zwei Beschleunigungsaufnehmern gemacht
(im Prinzip reicht einer), das wäre wesentlich preiswerter und kaum
aufwändiger.
AW hatte diesen Geistesblitz ein paar Stunden später auch. Ist ja auch
naheliegend.
Der Zahn der Zeit schrieb:> Unsere Chinchillas haben> einen Laufteller, die Aufgabenstellung wäre ähnlich, aber ich würde> einen komplett anderen Ansatz wählen.
Du mit deinen Nagetieren,hehehe. Früher Degus, jetzt Chinchillas...
Auch beim Laufteller wäre mir die optische Lösung am nächsten. Da kann
man ja sogar ein Spiegelchen am Teller montieren und dann Pulse zählen.
Adam Schmidt schrieb:> Sensor benötige, der> die Rotationsgeschwindigkeit dieser Frisbee misst,Timmo H. schrieb:> Gyroskop.
Schwachsinn. Ein Gyroskop misst keine Geschwindigkeit, sondern
Beschleunigungen. Ja, indirekt kann man die Geschwindigkeit daraus
ableiten, aber dann kann man auch Pitotröhren nehmen oder sonstwas.
Wenn du die Rotationsgeschwindigkeit einer Frisbee messen willst, bau
dir deine eigene GPS-Alternative, die schnell genug sampeln kann. Viel
Spaß.
Ansonsten mach dir Gedanken, was du eigentlich messen willst.
Vielen Dank schon mal für die vielen unterschiedlichen Antworten, das
bringt mich in der Recherche schon viel weiter.
Zu den offenen Fragen:
> Wenn es in dem Raum eine helle und dunkle Seite gibt in dem sich das
Frisbee dreht, dann können die Schwankungen eines Helligkeitssensors
ausgewertet werden.
Leider kommt dies nicht in Frage, da in der Umgebung künstliche
Lichtquellen an Wänden, Decke und Boden sein können.
> Welcher Drehzahlbereich soll erfasst werden können?
Zwischen 450 und 1800 RPM
> Es fehlen präzise Angaben. Wie genau soll gemessen werden?> Muss auch die absolute Zahl an Umdrehungen exakt aufsummiert stimmen? Nein, eine
gute Annäherung reicht aus
> Was darf es kosten?
Der ADXRS649 ist zwar super, wusste nicht, dass es so etwas fertig zu
kaufen gibt, aber 80€ sind zu viel. Bis max. 20€ würde es gehen.
Tachometer Experte schrieb:> Adam Schmidt schrieb:>> Sensor benötige, der>> die Rotationsgeschwindigkeit dieser Frisbee misst,>> Timmo H. schrieb:>> Gyroskop.>> Schwachsinn.
Wieso müssen immer diejenigen, die nur minimal Ahnung haben, maximal auf
den Putz hauen?
> Ein Gyroskop misst keine Geschwindigkeit,
Es war ja nach der Rotationsgeschwindigkeit gefragt, und genau dafür ist
ein Gyroskop (oder genauer ein Drehratensensor) gemacht.
> sondern Beschleunigungen.
Nein, dafür gibt es Beschleunigungssensoren, auch Akzelerometer genannt.
Vielleicht zum Testen eine IMU (Inertial Motion Unit) kaufen und sich
danach entscheiden, ob Gyro-, Kompass- oder Beschleunigungssensor
einzeln oder gemeinsam die gewünschten Daten liefern?
Auswahl z.B. https://www.exp-tech.de/sensoren/imu/
Nun wir wissen immer noch nicht, ob das Teil wirklich Fliegen soll. Wenn
ich müßte, dann würde ich die Scheibe mit sw/w Streifen versehen und
eine Kamera an die Decke hängen. Auswertung macht "wer auch immer".
Gruß Rainer
Leute ich hatte einen Geistesblitz!
leset und staunet:
Man nimmt einen kleinen lauten Piepser (diese winzigen Signalgeber mit
eingebauter Elektronik) und klebt diesen mittig mit Knopfzelle auf die
Frisbeescheibe. Die Piepser haben eine ausgeprägte Richtcharakteristik
(welche durch ein kleines Röhrchen noch verstärkt werden kann).
Nun wirft man die Frisbee und nimmt den Ton mit dem Smartphone auf (oder
irgendeinem Aufnahmegerät.) Anschließend packt man das File in ein
einfaches Audioprogramm worin man den Zeitverlauf des Signals sehen
kann.
Man sieht nun einen Sinus (das Piepen) mit modulierter Amplitude (auf
gut Deutsch das Signal wird abwechselnd lauter und leiser). Die
Periodendauer der aufmodulierten Amplitude entspricht der Dauer einer
Rotation.
Dieter schrieb:> Das funktioniert aber nur, wenn gleichzeitig noch eine transversale> Bewegung senkrecht zur Rotationsachse vorhanden ist
Dann nimmt man 2 aussermittig gegenüberliegende Piepser. Da gibs dann
noch Doppler für gratis obendrauf. Das macht das Auswerten auch noch
einfacher.
Und wenns nich balanciert sein muss, langt ein Piepser. Die 2 sollten am
besten auf Unterschiedlichen Frequenzen piepsen, müssens aber nicht.
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