Hallo, ich möchte mithilfe eines Barometers die Höhendifferenz zwischen zwei Punkten bestimmen. Das soll auf 1cm genau sein. Ich habe gelesen, dass Barometer zur Höhenbestimmung relativ ungenau sind, allerdings weiß ich nicht, ob sich dass nur auf die absolute Höhe über dem Meeresspiegel bezogen hat. Für mich wäre nur die Höhendifferenz von einem Anfangs- und einem Endpunkt interessant. Falls ein Barometer trotzdem zu ungenau ist, welche Alternativen stehen zur Verfügung? GPS ist schlecht für mich, weil ich nicht überall Empfang habe. Sowas wie Infrarot ist auch nicht gut, weil man dazu ja die ganze Zeit denselben Bezugspunkt anvisieren muss. Vielen Dank Marc
Marc A. schrieb: > ich möchte mithilfe eines Barometers die Höhendifferenz zwischen zwei > Punkten bestimmen. Das soll auf 1cm genau sein. Das kannst du wohl eher vergessen. > Falls ein Barometer trotzdem zu ungenau ist, welche Alternativen stehen > zur Verfügung? Schlauchwaage
Hallo, Vielen Dank für deine Antwort. Ich hätte wohl noch mehr zu den Anforderungen schreiben sollen. Das ganze muss digital sein und so kompakt wie Möglich. Die Übertragung der Daten soll über einen Mikrocontroller per Funk erfolgen, sodass das Gerät, dass die Anfangs- und Endhöhe misst ganz eigenständig, kompakt, leicht und kabellos funktioniert.
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Wenn Du einen festen Referenzpunkt hast, Ultraschall oder Laser ToF Sensor.
Marc A. schrieb: > Ich hätte wohl noch mehr zu den Anforderungen schreiben sollen. Allerdings! Es fehlen immer noch so um die 100 Informationshäppchen. Welcher Messbereich? Auf wieviel 1/100 Grad ist die Temperatur konstant? Um was geht es eigentlich? usw, usw, usw, usw, usw.... Bei barometrischer Messung spielen etliche Nebeneffekte eine Rolle, und praktisch alle dürften erheblich grosser sein, als Deine gewünschte Auflösung.
Herman Kokoschka schrieb: > ... und praktisch alle dürften erheblich grosser sein, als > Deine gewünschte Auflösung. Bei den "1cm" ging es nicht um die Auflösung, sondern um die Genauigkeit. Marc A. schrieb: > Das soll auf 1cm genau sein.
Herman Kokoschka schrieb: > Marc A. schrieb: >> Ich hätte wohl noch mehr zu den Anforderungen schreiben sollen. > > Allerdings! > Es fehlen immer noch so um die 100 Informationshäppchen. > Welcher Messbereich? > Auf wieviel 1/100 Grad ist die Temperatur konstant? > Um was geht es eigentlich? > usw, usw, usw, usw, usw.... > > Bei barometrischer Messung spielen etliche Nebeneffekte eine Rolle, > und praktisch alle dürften erheblich grosser sein, als Deine gewünschte > Auflösung. So ohne Infos hätte ich ans Quecksilberbarometer gedacht. Die Hg-Säule kann wohl im Bereich 1cm schwanken, dann haste Deine Höhendifferenz...
Ergo70 schrieb: > Wenn Du einen festen Referenzpunkt hast, Ultraschall oder Laser ToF > Sensor. Leider gibt das nur den Abstand. Selbst bei bekannter Referenz, wenn sich die Positionen (x, y) ändern können - was wir nicht wissen - dann muss er auch die Positionen mit <1cm kennen. Dann hat er zwei Probleme. Ohne weitere Informationen vom TO ist daher erstmal davon auszugehen, dass er ein deltaZ will, ohne Kenntnis von x und y zu haben.
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Hallo, entschuldigt, dass ich mit den Infos so sparsam war. dann beschreibe ich hier mal mein ganzes Projekt. Es geht darum Daten für Wettkampfsport zu messen. Angefügt ist ein Bild, unten ist eine Langhantel, die der Sportler, der mit dem Bauch auf der Bank liegt, hoch und runterbewegen soll. Ziel ist es ein kleines Gerät anzubringen, dass die Höhendifferenz misst. Es sollte wie gesagt auf mindestens 1 cm genau arbeiten, klein sein und ohne Verkabelung funktionieren.
Minimalist schrieb: > Ohne weitere Informationen vom TO ist daher erstmal davon auszugehen, > dass er ein deltaZ will, ohne Kenntnis von x und y zu haben. Ja, es geht mir nur um deltaZ.
Komischer Wettbewerb! "Unten" ist die Ablagefläche plus Gewicht-Durchmesser. "Oben" ist unter der Bank - was gibt es da zu messen? "Oben" könnte man mit einem Kontakt feststellen. Wenn es nicht bis zur Bank hochgehen soll: Ultraschall-Abstandssensor unter der Bank zur Hantelstange. Oder >=2 Sensoren zum Triangulieren... Ultraschallmäßig könnte man den Mittelabschnitt der Hantelstange wohl auch vergrößern, also "sichtarer" machen.
Marc A. schrieb: > Ziel ist es ein kleines Gerät anzubringen, dass die Höhendifferenz misst. Reicht es nicht, laufend den Bodenabstand zu messen (z.B. mit Ultraschall) und die Differenz zu berechnen?
Jacko schrieb: > Komischer Wettbewerb! > > "Unten" ist die Ablagefläche plus Gewicht-Durchmesser. Nein, die Stange befindet sich anfangs in der Hand des Sportlers. Je nach Armlänge ist die Anfangshöhe als variabel. > "Oben" ist unter der Bank - was gibt es da zu messen? Die Hantel muss auch nicht ganz bis zur Bank gezogen werden.
Wolfgang schrieb: > Marc A. schrieb: >> Ziel ist es ein kleines Gerät anzubringen, dass die Höhendifferenz misst. > > Reicht es nicht, laufend den Bodenabstand zu messen (z.B. mit > Ultraschall) und die Differenz zu berechnen? Kriege ich damit auch den kleinsten Abstand zum Boden oder brauche ich damit wie bei einem Infrarot Sensor einen festen Bezugspunkt? Es kann ja vorkommen, dass die Hantel gedreht wird beim Hochziehen.
Also wir haben ja in der Meteorologie so Faustformeln/Größen: Auf Meereshöhe bei 0 Grad Celsius etwa 8 m pro 100 Pa. Die Auflösung guter Barometer beträgt 1 Pa. 1 cm wird wohl nichts. Dann mal was zur Unsicherheit: Die liegt bei unserer DAkkS-Kalibrierung so im Bereich 4 Pa. Das Normal ist ein Kolbenmanometer.
Na dann ist dein Problem mit den 2 US-Abstandssensoren doch gelöst. 2 Sensoren, um mit Dreiecksrechnung die vertikale Höhenänderung (also das, was die Luftdruckdifferenz im Ideal- fall hergeben würde) exakt berechnen zu können.
Marc A. schrieb: > Angefügt ist ein Bild, unten ist eine Langhantel, die der Sportler, der > mit dem Bauch auf der Bank liegt, hoch und runterbewegen soll. Ziel ist > es ein kleines Gerät anzubringen, dass die Höhendifferenz misst. > > Es sollte wie gesagt auf mindestens 1 cm genau arbeiten, klein sein und > ohne Verkabelung funktionieren. Da es sich hier um eine Bewegung in einem vordefinierten Bereich und immer in der gleichen Bewegungsrichtung befindet könnte ein "Optischer LED Lichtschrankenvorhang" eine einfache Lösung sein. Bis eine Barometrische Lösung in Betracht gezogen werden kann, werden in dieser geforderten Genauigkeitsklasse noch mindestens 10 Jahre vergehen müssen. Gruss Chris
Da es hier nur um ein Auf und Ab geht, kommt es überhaupt nicht auf Langzeitstabilität an, oder es sind keine zwei Sensoren nötig, die absolut gleich sein müssten. Also sollte jeder Sensor-Chip funktionieren, der die nötige Auflösung bringt. DPS368 kommt zumindest mit +/-2cm den Anforderungen schon nahe, und es gibt sicherlich noch bessere. Allerdings muß hier sicherlich noch viel Rauschen und Bandbreite weggefiltert und gemittelt werden, wobei das Rauschen sogar hilft, die Auflösung zu erhöhen, wenn man eine gewisse Zeit mittelt (vielleicht macht das der Chip aber auch schon selbst - dazu muß man genauer das DB studieren, was so geht oder auch nicht). Ansonsten könnte man dies auch noch über Beschleunuigungssensoren realisieren, indem man von a über v zu s integriert, und das kombiniert über alle 3 Richtungen - viel Spaß ;-)
Marc A. schrieb: > ... ich möchte mithilfe eines Barometers die Höhendifferenz zwischen zwei Punkten bestimmen ... Deine Barometer-Frage erlaubt noch einige weitere Löungswege: https://de.wikipedia.org/wiki/Barometer-Frage#Lösungswege
Beitrag #6367921 wurde von einem Moderator gelöscht.
Gleich eine klitzekleine Rüge vorneweg: Wenn gleich die relevanten Informationen gekommen wären, hättest Du auch ein paar vernünftige Lösungswege als Antwort erhalten. Die Industrie löst solcherart "Bewegungsverfolgung" mit Positionsangaben per Kamera und Markierunen am Objekt. In Deinem Falle Markierungen an beiden Enden der Hantelstange und eine fest installierte Kamera im Raum. Der Rest ist Software. Vielleicht, um die Software nicht zu umfangreich werden zu lassen, noch links und recht daneben Stangen mit Referenzmarkierungen. Ganz einfach wäre es natürlich wenn diese (senkrechten) Referenzstangen gleich noch einen Maßstab haben. Da braucht dann nur noch Max.-Höhe minus Min.-Höhe ermittelt werden (für jede Seite). Blackbird
aa schrieb im Beitrag #6367921:
> Drone? Flugzeug?
Hantel!
Einfach die Buchstaben in den Beiträgen dekodieren und zu Worten
zusammensetzen. Diese dann zu sinnvollen Sätzen zusammenfassen und dabei
Schreibfehler ignorieren.
Nennt sich "lesen"
:-P
Falls es einfach sein soll würde ich einen Seilzug-Encoder benutzen. Ist zwar nicht Kabellos funktioniert dafür zuverlässig. Mit einem Haken oder Karabiner kann man es auch einfach abnehmen.
Beitrag #6368066 wurde von einem Moderator gelöscht.
Joanna Russ: a short and happy life - der Barometer-Test In Heyne TB 3219
Ich habe mal vor Jahren einen Luftdrucksensor so empfindlich ausgewertet, dass eine Höhenänderung von 10 cm noch reversibel sichtbar war. Also anheben und wieder absenken ergab wieder den selben Zahlenwert auf einer digitalen Spannungsanzeige. Dazu muss man aber die Temperaturabhängigkeit des Sensors präzise ausbügeln und langzeitstabil ist das schon garnicht.
Beschleunigungssensor mit Kalmanfilter und Doppeltintegration. Bierdeckelrechnung.
Christoph db1uq K. schrieb: > Ich habe mal vor Jahren einen Luftdrucksensor so empfindlich > ausgewertet, dass eine Höhenänderung von 10 cm noch reversibel sichtbar > war. Also anheben und wieder absenken ergab wieder den selben Zahlenwert > auf einer digitalen Spannungsanzeige. Dazu muss man aber die > Temperaturabhängigkeit des Sensors präzise ausbügeln und langzeitstabil > ist das schon garnicht. und wie windanfällig ist sowas?
Herman Kokoschka schrieb: > Bei barometrischer Messung spielen etliche Nebeneffekte eine Rolle, > und praktisch alle dürften erheblich grosser sein, als Deine gewünschte > Auflösung. "Auf Arbeit" hatten wir ein Barometer, welches Zehntel Pascal auflöste. Aber es gibt nun mal einen Riesenunterschied zwischen Auflösung und Genauigkeit.
Nun, zum Fliegen muss das Barometer nicht genau, sondern nur hochaufloesend sein. Dann muss man eben hin und wieder kalibrieren. Schon vor ueber 20 Jahren, als ich noch Gleitschirm flog hatten wir Hoehenmesser, welche 10cm aufloesen konnten, und daher Sink- und Steigraten in diesem Bereich ausgeben konnten. Ein normaler Absolutdrucksensor mit 5V Speisung und 16bit Wandler dran kann das.
Christoph db1uq K. schrieb: > dass eine Höhenänderung von 10 cm noch reversibel sichtbar war. Je nach Trägheit des Systems haste da aber auch ein Microfon, oder? ;-)
● J-A V. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) >Christoph db1uq K. schrieb: >> dass eine Höhenänderung von 10 cm noch reversibel sichtbar war. >Je nach Trägheit des Systems haste da >aber auch ein Microfon, oder? Naja, je nach Filterung wirste nur Infraschall damit aufnehmen können. Für höhere Bandbreiten wird schon das Rauschen die Empfindlichkeit stark herabsetzen. Aber die Bugwelle vorbeifahrender Autos kann man damit schon sehen.
Es soll auch Alarmanlagen geben, die so das Öffnen/Schließen einer Tür im ganzen Haus mitbekommt. Das darf man natürlich nicht als einziges Kriterium verwenden, aber zusammen mit anderen Indizien, dass sich ein Unbefugter im Haus befindet, kann das nützlich sein. Ich habe das "Barometer" auch mal im Zug beobachtet, die Ein/Ausfahrt in einen Tunnel ergab eine "Höhenänderung" von 10 oder 20m. Als Instrument für Segel/Drachenflieger gab es mal vor vielen Jahren eine Bauanleitung in der Funkschau. Einem Glühlämpchen wurde das Glas zerbrochen und dann als Heizwicklung benutzt. Durch eine Düse strömte die Luft je nach Höhenänderung auf das Lämpchen und kühlte die Heizwicklung, was ausgewertet wurde.
Christoph db1uq K. schrieb: > Ich habe das "Barometer" auch mal im Zug beobachtet, die Ein/Ausfahrt in > einen Tunnel ergab eine "Höhenänderung" von 10 oder 20m. das dürfte im Tunnel gemessen mehr sein. So wie auch jede U-Bahn im Tunnel Luft vor sich her schiebt
● J-A V. schrieb: > das dürfte im Tunnel gemessen mehr sein. > So wie auch jede U-Bahn im Tunnel Luft vor sich her schiebt Interessante Frage. Die U-Bahn wird umströmt wie die Tragflächen eines Flugzeuges. Eigentlich sollte hier ein Bernoulli-Effekt auftreten, auch wenn die Intuition etwas anderes verlangt. Edit: hast Du schon einmal versucht, im Pkw bei 100 km/h ein Fenster zu schließen?
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Percy N. schrieb: > ● J-A V. schrieb: >> das dürfte im Tunnel gemessen mehr sein. >> So wie auch jede U-Bahn im Tunnel Luft vor sich her schiebt > > Interessante Frage. Die U-Bahn wird umströmt wie die Tragflächen eines > Flugzeuges. Eigentlich sollte hier ein Bernoulli-Effekt auftreten, auch > wenn die Intuition etwas anderes verlangt. > > Edit: hast Du schon einmal versucht, im Pkw bei 100 km/h ein Fenster zu > schließen? so'n Fenster schliesse ich gewöhnlich vorher ;-) Die Tunnelein und -ausfahrten für Schnellzüge sind wegen dieser Druckverhältnisse ja auch angeschrägt. Sonst soll es wohl auch recht gut Knallen können.
Marc A. schrieb: > ich möchte mithilfe eines Barometers die Höhendifferenz zwischen zwei > Punkten bestimmen. Das soll auf 1cm genau sein. Vergiss es!
Marc A. schrieb: > Das ganze muss digital sein und so kompakt wie Möglich. Vergiss es erst recht, so ne ungenaue Spec wie "so gut wie möglich" wird sofort zerissen. Es muss mindestens eine feste grenze genannt werden . Also so kompakt wie bezahlbar, aber höchstens xyz cm³
Der Funkschauartikel war laut Inhaltsverzeichnis des Radiomuseums: "Variometer für Drachenflieger 78/1/31" also in Heft 1/1978 https://www.radiomuseum.org/forumdata/upload/Funkschau%5FInhalt%5F1970%2D1979%2Epdf (Seite 76)
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Marc A. schrieb: > Es sollte wie gesagt auf mindestens 1 cm genau arbeiten, klein sein und > ohne Verkabelung funktionieren. Messlatte dahinter und ein Trainer der abliest und in Kopf die differenzen bilden kann. Alternativ ein beschleunigungsmesser in die Hantel und auswerteelektronik. sowie die Höhemmeterbestimmung in Fitnessarmbändern, wobei die wohl eher keine cm-Genaugkeit schaffen.
Realisator schrieb: > Messlatte dahinter und ein Trainer der abliest (...) achwas, heute macht man sowas mit VR. also Kamera(s) aufstellen und schon kann jeder sich selbst beurteilen.
Hallo Marc, mit einem Handy und der Software (app) phyphox bekommt man eine gute Vorstellung von den Auflösungen und z.T. auch Genauigkeiten der Sensoren für Luftdruck und Beschleunigung. War sehr erstaunt was mein altes Samsung S7 so alles kann. Mit Fernzugriff kannst Du die Daten auch auf einem Laptop ansehen wenn das Handy z.B. auf der Hantel befestigt wird. Für erste Versuche zu deinem Problem sicher ganz interessant. Gruß von Einfach machen
Als kleiner Exkurs zum Thema: Marc A. schrieb: > Barometer zur Höhenbestimmung relativ ungenau sind Leider sind die Barometer heutzutage doch genauer als früher. In den letzten 15 Jahren gab es schon zwei Zusammenstöße von Flugzeugen auf Grund eines Fehlers bei der Flughöhenzuweisung durch die Fluglotsen. Wenn die Abweichung nur 10m gewesen wäre, wären diese nicht genau zusammengestoßen. Es gibt auch sehr niederfrquente Druckschwankungen bei Fön in den Alpen (nicht nur dieses Gebirge). Damit dadurch nicht wieder ein Düsenjetpilot am Berg hängen bleibt, müssen hier die knappen Überflüge mehr Reserve beim Abstand halten.
Zur Messung bei der Hantelbewegung um die Genauigkeiten zu erhöhen, würden solche Druckänderungen eine Nachjustierung des Nullpunktes erfordern. In der Praxis würde eine solche Messung mit einem Beschleunigungssmesser (3D) ergänzt und kombiniert werden. Ein 5G Ortungssystem mit 1cm Auflösung zu installieren dürfte sicherlich zu aufwendig sein.
Dieter D. schrieb: > Leider sind die Barometer heutzutage doch genauer als früher. In den > letzten 15 Jahren gab es schon zwei Zusammenstöße von Flugzeugen auf > Grund eines Fehlers bei der Flughöhenzuweisung durch die Fluglotsen. Es geht hier um 1cm und nicht um 10m. Aber abgesehen davon: Die genaue Einhaltung der Flightlevel dürfte wohl eher auf saubere Höhenregelung durch Autopiloten zurück zu führen sein.
Wolfgang schrieb: > Dieter D. schrieb: >> Leider sind die Barometer heutzutage doch genauer als früher. In den >> letzten 15 Jahren gab es schon zwei Zusammenstöße von Flugzeugen auf >> Grund eines Fehlers bei der Flughöhenzuweisung durch die Fluglotsen. > > Es geht hier um 1cm und nicht um 10m. > Aber abgesehen davon: > Die genaue Einhaltung der Flightlevel dürfte wohl eher auf saubere > Höhenregelung durch Autopiloten zurück zu führen sein. Das ist doch Kokolores. Wie soll die Regelung genauer sein, wie die Messwerterfassung?!
Wolfgang schrieb: > Es geht hier um 1cm und nicht um 10m. > Aber abgesehen davon: > Die genaue Einhaltung der Flightlevel dürfte wohl eher auf saubere > Höhenregelung durch Autopiloten zurück zu führen sein. Der Autopilot kann nicht genauer regeln, als die Genauigkeit des Höhensensors. Also ist der Höhensensor das bestimmende Element. Wenn die Druckschwankungen bereits bei 10m stören, dann wirkt sich das auf 1cm sicherlich nicht geringer aus, es sei denn er trainiert im dichten Bunker.
Dieter D. schrieb: > Wenn die Druckschwankungen bereits bei 10m stören, dann wirkt sich das > auf 1cm sicherlich nicht geringer aus, es sei denn er trainiert im > dichten Bunker. Es könnte immer noch darauf ankommen, mit wie viel kn er sich dabei durch den Bunker bewegt ...
Pro 100m ändert sich der Luftdruck um 1,3%, rund 13 hPA, bzw. 1300 PA. Empfindliche Differenzdrucksensoren: https://www.process.vogel.de/hochgenauer-differenzdrucksensor-fuer-niedrige-druckbereiche-a-846551/ Diese können bis zu 0,5 PA auflösen. Das wären theoretische runde 5cm. Die Messwerte wären trotzsdem unbrauchbar, da er wegen des Luftwiderstandes die Hantel nicht schneller als als 1m/30s hochheben oder bewegen darf. Jeder andere, der einen Luftzug verursachen könnte, muss auf deutlich über 5m Abstand gehalten werden.
An die Hantel ein Handy mit Wasserwagen-App ankleben. Aus dem angezeigten Winkel, der Hantellänge und ein wenig Sinus-Cosinus Magie den Höhenunterschied berechnen. MfG Klaus
Nach dem Bild würde ich eine Ultraschall-Abstandssensor vom Boden aus ansetzen. Die Gewichtsblöcke bieten genug Reflektionssfläche für den Schall.
Als Beispiel ein Produkt (für jede Seite eine Sensor): https://de.elv.com/ultraschall-abstandssensor-fuer-minicomputer-wie-raspberry-pi-arduino-und-co-122121 https://www.mikrocontroller-elektronik.de/ultraschallsensor-hc-sr04/
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