Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Messverfahren gesucht Lichtzeiger Auswertung


von Schrauber47 (Gast)


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Hallo an Alle ! Habe eine Messung laufen deren Messwert einen 
Lichtzeiger bewegt . Laser auf Drehspiegel . In einigen m Entfernung 
wird ein Schirm beleuchtet . Hierauf gehe ich mit einer Cam die das 
Ganze dann filmt . Alle 5 sec eine Aufnahme . Die Messungen laufen 
jeweils ueber mehrere Stunden . Wuerde das ganze gerne ohne Cam und 
immerzu laufenden PC bewerkstelligen . Irgendwas mit einem 
Mikrocontroller .Welche einfache Moeglichkeit bietet sich an ? Eventuell 
eine zeile von Photodioden oder sowas ? Bin fuer jede Idee dankbar . Die 
Drehspiegelgeschichte muß dabei erhalten bleiben .

von bingo (Gast)


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Sensor aus defektem Scanner. Hinweise zum Umbau findest Du unter 
"Spektrometer Selbstbau", auch hier im Forum, da taucht das gleiche 
Problem auf.

von bingo (Gast)


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Die Dinger heissen Zeilensensor ...

von bingo (Gast)


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von Schrauber47 (Gast)


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bingo schrieb:
> Sensor aus defektem Scanner. Hinweise zum Umbau findest Du unter
> "Spektrometer Selbstbau", auch hier im Forum, da taucht das gleiche
> Problem auf.

Danke für den Tip. Hab in der Zwischenzeit noch eine andere Idee. Ein 
Zusatzsignal an die Messeinheit anlegen. Mehre kurze kleine Signale. 
Warten bis der Lichtzeiger einen Phototransistor erreicht. Aus der 
Anzahl der notwendigen Zusatzsignale kann auf die Ursprungsposition des 
Zeigers geschlossen werden . Mit geeigneten  Rückstellsignalen kann der 
Zeiger wieder an in die Nähe Ursprungsposition gebracht werden. Nach 
vernünftiger Wartezeit dann das Ganze wiederholen für den nächsetn 
Messwert. Um den Laser zu detektieren und von anderen Lichtquellen zu 
unterscheiden wird er gepulst. Das Pulssignal sucht man entsprechend im 
Phototransistor . Ist wohl einfacher als die Idee mit dem Zeilwnsensor. 
Hab ähnliches schon mal zur Drehmomentmessung benutzt. Ging damals sehr 
gut und genau . Was haltet Ihr von der Idee ?

von Achim M. (minifloat)


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Schrauber47 schrieb:
> Was haltet Ihr von der Idee ?

Wahnsinnig umständlich.

Schrauber47 schrieb:
> Habe eine Messung laufen

... von der du noch nicht gesagt hast, was sie erfasst. Vielleicht 
kannst du uns mal erzählen, was du da misst und wieso es deiner Meinung 
nach nur mit dieser Messmethode erfassbar ist.
mfg mf

von Schrauber47 (Gast)


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Gerne . Messe qualitativ das Magnetfeld der Erde .Klar geht auch anders 
und besser. Aber zur Demonstration der zeitlichen Änderung des Feldes 
ist das Verfahren vollkommen ausreichend. Und so schrecklich kompliziert 
ist die angedachte Änderrung nicht . Eisenfreie Spule , Mikrocontroller 
Phototransistor . Dazu ein kleines Programm und ein Dispay. Mal sehen.

von 2aggressive (Gast)


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Schrauber47 schrieb:
> Mehre kurze kleine Signale.
> Warten bis der Lichtzeiger einen Phototransistor erreicht. Aus der
> Anzahl der notwendigen Zusatzsignale kann auf die Ursprungsposition des
> Zeigers geschlossen werden
Und auf die Luftdichte, welche deinen Drehspiegel in seiner Bewegung 
ausbremst.

Also auch gleichzeitig als Barometer nutzbar, gute Sache! SCNR

von Schrauber47 (Gast)


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2aggressive schrieb:
> Und auf die Luftdichte, welche deinen Drehspiegel in seiner Bewegung
> ausbremst.
> Also auch gleichzeitig als Barometer nutzbar, gute Sache! SCNR
Das ist ganz sicher kein Problem . Bewegung ist im Bereich von mehreren 
Bogenminuten. Und die Dämpfung  des Drespiegels ist durch andere Teile 
der Messvorrichtung hoch . Luftreibung spielt hier keine Rolle.

von Peter R. (pnu)


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Wenn man schon einen Scanner schlachtet oder ein CD-Laufwerk: Einen 
Fototransistor auf dem Schlitten montieren, in festem Rhythmus hin und 
her fahren, man braucht einen  Messwert doch nur im Stunden- oder 
Tagetakt. Position des Schlittens am Zahnrad des Antriebs mit 
Lichtschranke mitzählen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Schrauber47 schrieb:
> In einigen m Entfernung wird ein Schirm beleuchtet .

Wieviel cm bewegt sich der Laserpunkt hin und her auf dem Schirm?

von Schrauber47 (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Wieviel cm bewegt sich der Laserpunkt hin und her auf dem Schirm?
Heute Morgen gab es heftige Ausschläge . Nachzusehen auch  auf der Seite 
der PTB  Braunschweig . Hatte ca 7 cm zwischen den Maxima und Minima . 
Abstand zwischen Schirm und Gerät 6,5 m .
Der Vorschlag von Dieter D gefällt mir auch sehr gut . Ginge 
entsprechend auch mit einem kleinen Servo . Das wäre wohl auch eine 
einfache Lösung . Danke für die Idee!

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Schrauber47 schrieb:
> Ginge entsprechend auch mit einem kleinen Servo

Mittels zwei oder besser dreier kleiner Lichtsensoren einen Servo 
nachsteuern, der den Laser-Punkt in der Mitte hält. Die Stellung des 
Servos wäre dann Dein Ausschlag.

Mit Halbdurchlässigen Spiegel in der Wegstrecke kann man das noch 
verbessern und hätte dann auf der Leinwand den doppelten Ausschlag, wenn 
der Spiegel nachgestellt würde.

Eine andere Methode wäre noch mittels eines Gitterfilters den 
Laserstrahl in eine Linie mit vielen Punkten zu streuen. Dann kannst Du 
die Punkte, die über einen Sensor laufen,  zählen bei Bewegungen.

: Bearbeitet durch User
von Schrauber47 (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Mit Halbdurchlässigen Spiegel in der Wegstrecke kann man das noch
> verbessern und hätte dann auf der Leinwand den doppelten Ausschlag, wenn
> der Spiegel nachgestellt würde.
> Eine andere Methode wäre noch mittels eines Gitterfilters den
> Laserstrahl in eine Linie mit vielen Punkten zu streuen. Dann kannst Du
> die Punkte, die über einen Sensor laufen,  zählen bei Bewegungen.

Beides sehr gute Vorschläge .Danke . Hab mit dem Kameraverfahren heute 
Vormittag bemerkt das ich meinen Messaufbau noch modifizieren muß . Wird 
wahrscheinlich beim Lichtzeiger bleiben .  Allerdings so daß ich die 
Veränderungen der einzelnen Komponenten von B beobachten kann . Eine 
Wert wie bisher genügt nicht . Mal sehen . Vielleicht mach ich als 
Übergangslösung dazwischen noch die Servo Geschichte mit 3 Empfängern ? 
Oder 2 müssten auch reichen ? Gruß

von Werner H. (werner45)


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Mache die Kompensation lieber mit zwei eisenfreien Spulen. Die 
Servo-Magnetfelder könnten den empfindlichen Kompaß stören. Der 
Spulenstrom ist proportional der Richtungsabweichung (modifizierte 
Helmholtzspulen).

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Da hätte ich noch eine ganz andere Idee. Du könntest die ein Stücken 
helles oder farblich passendes, und milchig trübes Plastikplattenstück 
suchen. Der ist dann die "Leinwand". An beide Enden hänge einen 
Lichtsensor. Je nach dem wie weit der Strahl von der Mitte weggewandert 
ist, bekomme der eine oder andere Sensor an der Seite mehr Licht vom 
Laser.

: Bearbeitet durch User
von Dieter (Gast)


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Werner H. schrieb:
> lieber mit zwei eisenfreien Spulen.

Sonst muessten die Magnetkerne mit HF jeweils entmagnetisiert werden.

von Georg (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Mittels zwei oder besser dreier kleiner Lichtsensoren einen Servo
> nachsteuern, der den Laser-Punkt in der Mitte hält

Und wenn der Laser keinen der drei Sensoren trifft? Immerhin kann er 
sich um (mindestens) 7 cm bewegen.

Natürlich kann man die Sensoreinheit immer über die ganze Strecke hin- 
und herbewegen, bis man am Laserstrahl vorbeikommt, aber ich weiss nicht 
ob das dem TO gefällt, eine kontinuierliche Messung ist so nicht 
möglich.

Georg

von Dieter (Gast)


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Georg schrieb:
> kontinuierliche Messung ist so nicht möglich.

So wie ich es verstanden habe, wuerde das kontinuierlich gehen, da die 
Messeinheit mitbewegt wird. Mehr Licht auf dem Sensor rechts als links 
und schon hoppelt der Sensor dem Laser nach, zB auf an der Leinwand 
entlang einer Stange.
Ein halbdurchlaessigen Spiegel wuerde ueber einen Piezosteller 
nachgeregelt werden koennen. Die Spannung am Piezo waere zugleich die 
permanente Messung des Ausschlages.

von Georg (Gast)


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Dieter schrieb:
> So wie ich es verstanden habe, wuerde das kontinuierlich gehen, da die
> Messeinheit mitbewegt wird

Und wenn der Strahl woanders ist? Dann musst du ihn erst mal 
"einfangen". Es sei denn deine Sensoren decken den ganzen Bereich von 
7cm oder mehr ab. Vielleicht mit Solarzellen aus einer Gartenleuchte.

Georg

von Dieter (Gast)


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Aber die Variante mit den Helmholzspulen hat auch etwas fuer sich. Er 
kann damit so steuern, dass der Laser sich nicht mehr bewegt auf der 
Leinwand und die Steuerstromregelungswerte waeren die kontinuierlichen 
Messwerte. Das waere ein Kompensationsmessverfahren.

von Dieter (Gast)


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Georg schrieb:
> Es sei denn deine Sensoren decken den ganzen Bereich von 7cm

Gab es uebrigens als Spielzeug. Kleines Modellauto wird vom Handlaser 
angestrahlt von oben und folgt dem Strahl. Es versucht das Fahrzeug 
immer so zu bewegen, dass der Punkt wieder in die Mitte des 
Fahrzeugdaches kommt. Das muss er bloss noch ueberreden statt nur auf 
dem Boden auch auf der Leinwand zu fahren, dh seine Spiderman, hier 
Spidercar Faehigkeiten zu endecken.

von Schrauber47 (Gast)


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Werner H. schrieb:
> Mache die Kompensation lieber mit zwei eisenfreien Spulen. Die
> Servo-Magnetfelder könnten den empfindlichen Kompaß stören. Der
> Spulenstrom ist proportional der Richtungsabweichung (modifizierte
> Helmholtzspulen).

Stimmt. Danke. Hatte bisher allerdings ein d von ca 6 m zwischen Gerät 
und Schirn . Da stören die Felder der Servos kaum . Nachteil : der Laser 
weitet sich doch schon ordentlich auf . Hab deshalb heute d stark 
verringer auf unter 1 m . Laserstrom auch abgesenkt so daß die Cam das 
abkann ( Cam steht hinter dem halbdurchlässigen Schirm ) . Bei diesem d 
geht das mit dem Servo klar nichtmehr . Grüsse .

von Schrauber47 (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Da hätte ich noch eine ganz andere Idee. Du könntest die ein Stücken
> helles oder farblich passendes, und milchig trübes Plastikplattenstück
> suchen. Der ist dann die "Leinwand". An beide Enden hänge einen
> Lichtsensor. Je nach dem wie weit der Strahl von der Mitte weggewandert
> ist, bekomme der eine oder andere Sensor an der Seite mehr Licht vom
> Laser.

Super Idee . Danke . Problem dabei : muß alles Fremdlicht abschirmen. 
Läuft bisher im Wohnzimmer. Kiste rumbauen ginge.  Danke . Gruß

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Schrauber47 schrieb:
> Problem dabei : muß alles Fremdlicht abschirmen.

Oder den Laser modulieren, zum Beispiel irgendeine feste Frequenz, z.B. 
1kHz,  und der Empfänger hätte entsprechendes Filter (Bandpass).

: Bearbeitet durch User
von Schrauber47 (Gast)


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Dieter D. schrieb:
> Oder den Laser modulieren, zum Beispiel irgendeine feste Frequenz, z.B.
> 1kHz,  und der Empfänger hätte entsprechendes Filter (Bandpass).

Stimmt wahrscheinlich . Es läuft ja auf eine Helligkeitsmessung hinaus . 
Ich fürchte daß so eine Helligkeismessung eher keinen proportionalen 
Zusammenhang zwischen Helligkeit und Spannung / Strom liefert . Ist 
keine variable Grundhelligkeit ( Fremdlicht ) vorhanden so stellt das 
kein Problem dar . Kann man dann leicht umrechnen . Ist aber das 
Fremdlicht variabel so funktioniert das nichtmehr ? Stimmt dieser 
Gedanke so muß man verdunkeln ? Vielleicht stimmt meine Überlegung aber 
auch nicht ? Gruß

von Werner H. (werner45)


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Ein Laserstrahl ist divergent, und zwar umso mehr, je dünner der Strahl 
ist.
Für einen längeren Lichtzeiger muß man den Strahl vor dem Drehspiegel 
aufweiten. Das geschieht mit einem kleinen Fernrohr nach Kepler oder 
Galilei. Vergrößerung 4- bis 8-fach. Wenn eine Werkstatt vorhanden ist, 
kann man es selberbauen, einfache Linsen genügen, da der Laser 
monochromatisch ist.

Eine Linse, in deren Brennpunkt der Detektor Sitzt, erzeugt wieder einen 
scharfen Brennfleck, der gut ausgewertet werden kann.
Die gesamte Mimik muß dem Strahl nachgeführt werden, außer man arbeitet 
mit dem Kompensationsverfahren, da kann sie stehenbleiben.

von Wolfgang (Gast)


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Dieter schrieb:
> Sonst muessten die Magnetkerne mit HF jeweils entmagnetisiert werden.

Wieso ausgerechnet mit HF?
NF tut's genauso.

von Wolfgang (Gast)


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Schrauber47 schrieb:
> Nachteil : der Laser weitet sich doch schon ordentlich auf . Hab
> deshalb heute d stark verringer auf unter 1 m .

Besser wäre es, den Laser vernünftig zu justieren. Selbst bei vielen 
kleinen Laserdioden für 30ct aus CN kann man die Kollimierung 
einstellen.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Schrauber47 schrieb:
> Ist aber das Fremdlicht variabel so funktioniert das nichtmehr ?

Das Fremdlicht muss dann aber auch mit 1kHz (Beispiel einer vielleicht 
gewählten Frequenz) moduliert sein. Wenn Du irgendwelche LED-Streifen 
als Beleuchtung hast, die mit 1kHz PWM gepulst werden, wird die Messung 
natürlich gestört werden.

: Bearbeitet durch User
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