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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ultraschallsensor mit hohem Focus


Autor: Tillmann (Gast)
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Hallo,

ich habe schon etwas gegoogelt aber es sind einfach zuviele Quellen und 
Datenblätter. Falls sich jemand die Mühe bereits gemacht hat oder vom 
Fach ist, ist es bestimmt nur ein einzeiler als Antwort :)

Ich suche nach einem Ultraschallsensor mit einer Reichweite von 100mm 
bis +3000mm (3m oder mehr) bei einem Empfangs- bzw. Sendewinkel von 10° 
oder besser (50cm Sensorkeule auf 3m wären schon sehr gut - keine 
Rückfahrwarner also).

Ältere Distanzmessgeräte (vor den Lasersystemen) zur Hausvermessung z.B. 
hatten, glaub ich, solche und bessere Werte.

Wenn mir jemand ein paar Quellen und Typen nennen könnte wäre mir sehr 
geholfen.

Vielen Dank.
Till

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi, Tillmann,

mit Parabol-Reflektoren kannst Du beliebige Antennengewinne realisieren. 
Im Prinzip, nur eine Frage des Platzes.

Wenn Gewicht kein Problem ist, dann versuch's mit einer 
Satellitenantenne und bau den LNB aus.


Ciao
Wolfgang Horn

Autor: PeterL (Gast)
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gib einfach eine Röhre mit der richtigen Länge  vor den Wandler,
Stichwort "Resonanzröhren Richtmikrofon"

Autor: Bernie und Ert (Gast)
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Suchst Du ein fertigen Sensor? Oder nur ein Piezo? Welches 
Ausgangssignal soll der denn haben?

Autor: Tillmann (Gast)
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@Wolfgang
Antenne? LNB? Falscher Threat? ;o)

@PeterL
Werde dann wohl die richtige Länge und Durchmesser experimentell für die 
Wandler austesten müssen. Danke :)

War eigentlich fest davon ausgegangen, dass es das ganze auch fertig in 
industriequalität gibt.

Autor: Tillmann (Gast)
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@Bernie&Ert
> Suchst Du ein fertigen Sensor? Oder nur ein Piezo? Welches
> Ausgangssignal soll der denn haben?

Die Ansteuerung wird wohl eine Wechselspannung sein für den Wandler.
Ein kompletter Sensor wäre wohl das einfachste.

Detektierung eines 10x10cm grossen Objekts auf 3m war so meine 
Vorstellung.
Möglichst mit 10cm Entfernungsempfindlichkeit im Fernbereich(auf 3m 
wären auch 30cm - sprich 10% ausreichend) und 5cm in Nahbereich (<1m).

Das ganze Sensorsystem wird geschwenkt und "tastet" dabei die Umgebung 
in 2 Höhen (ca 1m parallel horiz.) ab.

Der Empfänger muss die eigentliche Richtungscharakteristik haben. Aber 
wenn die Sender nur einen kleinen Abstrahlkegel hätten wäre es einfacher 
und ich müsste keine Rücksicht auf die Abtastrate wegen Übersprechen der 
zwei Sender nehmen - Reflektionen an Winkeln mal ausgenommen. Das 
Einschwingverhalten scheint ja auch nicht unkritisch zu sein.

Eine kleine Liste von passenden Sensoren wäre schon ein guter Anfang - 
ums experimentieren mit den einzelnen Sensoren komme ich ja sowieso 
nicht herum ;)

Autor: Wolfgang Horn (Gast)
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Hi, Tillmann,


Du: ²Antenne? LNB? Falscher Threat? ;o)"

Allenfalls, was die Wahl des Reflektormaterials angeht, eine 
60cm-Schüssel ist nicht besonders bequem beim Pirschen durch Gebüsch.

Ansonsten:
4o kHz Schall entsprechen 8,3 mm Wellenlänge.
Dieselbe Wellenlänge wie ein Radarsignal von etwa 36 GHz.
Die Huyghenschen Gesetze gelten für elektromagnetische Wellen genauso 
wie für Luuftdruckwellen. Deshalb funktioniert der Parabol auch bei 
Schall.
Bei Ebay werden Lauschmikrofone für Hobbydetektive mit Plastik-Parabol 
verkauft.

Mein alter TECOM-Antennencalculator aus Pappe:
Gain (bei Wirkungsgrad 0,6): 45 dBi
Beam Width (-3dB-Punkte): 2 Grad

Die Oberfläche sollte, nach Faustregel, vom Ideal nirgendwo weiter 
abweichen als 0,8 mm.

Seitenwind ist auch verboten.

1 Grad Öffnungswinkel, da stoßen Richtfunkstationen schon an die 
Torsionsfestigkeit ihrer Stahlbetontürme, und für Datenfunk mit Laser 
gibt's nachregelnde Halterungen.

Vielleicht mehrere Spiegel, und dann adaptiv die Verzögerung wie in dem 
neuen Radioobservatorium in den Anden...

Oder gar ein Phased-Array? Ist in NF bestimmt billiger als bei 36 GHz...


Auf jeden Fall - viel Spaß!

Wolfgang Horn


P.S. Wenn Du einen preiswerten Plastik-Parabol findest, z.B. bitte 
posten für alle.

Autor: Tillmann (Gast)
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@Wolfgang Horn
Auch ein sehr interessanter Ansatz. Vorallem beeindruckender Winkel und 
Gain.
Leider steht mir bei meinem Vorhaben nicht der Platz für eine 
Reflektionsvorrichtung zur Verfügung - Fingerdicke Sensoren wären meine 
Traummaße.
Sollte ich über günstige Plastik-Parabole stolpern schlag ich natürlich 
Alarm :)

Ein Phased Array übersteigt wahrscheinlich meine Programmierkünste zur 
Zeit noch etwas - aber man wächst ja mit seinen Aufgaben ;)

Für die erste Versuchsreihe wollte ich nur Sensoren verwenden, die 
später auch in die engere Wahl kommen können - nicht das ich dann von 
vorne mit der Eichung usw. anfangen muss.

Autor: Bernie und Ert (Gast)
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ich hab gehört die hier sollen sehr gut sein:

http://www.pepperl-fuchs.com/selector/gui/show_pro...

Autor: ??? (Gast)
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der Link geht nicht!

Das sind :

Ultrasonic sensor
UC4000-30GM-IUR2-V15

Autor: Bernie und Ert (Gast)
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Blöd mit dem Link.

Das ist jedenfalls ein Sensor mit 4m Erfassungsbereich und wahlweise 
Spannungs- oder Stromausgang (0-10V oder 4-20mA oder beides).

Autor: Tillmann (Gast)
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Angehängte Dateien:

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Die Eckdaten lesen sich schon sehr gut (siehe Anhang).
Aber diese Sensoren müssten dann leider auch wesentlich günstiger sein, 
ansonsten würde das Endprodukt den 1k€ Rahmen sprengen.

Vielleicht doch kein kompletter Sensor mit integrierter Elektronik.
Die Abstandsmessung mit 50Euro pro Sensor wäre eher im Budget.
Z.B. Entfernungsmess-Systeme ausm Baumarkt oder eBay erfüllen schon die 
Eckdaten (nur die Auflösung dürfte etwas zu niedrig sein - oder irre 
ich?).
Ebay-Artikel Nr. 220048028205
Ebay-Artikel Nr. 300050097881
Ebay-Artikel Nr. 150060503250

P.S.
ich habe mir jetzt mal so einen Ultraschallmesser ausm Baumarkt näher 
angeschaut. Scheint so, als wären diese wie PeterL geschrieben hat, 
lediglich über ein Resonazrohr focusiert und mit standard Wandler 400ST 
bestückt.

Ich werde mich also vom unteren Preissegment nach oben tasten, bis die 
Anforderungen erfüllt sind - auch wenn ich das Rad sicherlich aufs neue 
Erfinde ;)

Autor: avr (Gast)
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Vielleicht ist der neue SRF02 was für dich?
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/pr...

Autor: PeterL (Gast)
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der eine mit seinen 0,05% Genauigkeit wagt sich aber sehr weit aus dem 
Fenster ;-)

Autor: Tillmann (Gast)
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@avr
Der SRF02 ist tatsächlich ein sehr passendes Modul - Vielen Dank für die 
Info.

Autor: Manuel B. (baeri3)
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Hallo,

hat jemand schon Erfahrungen mit dem SRF02 Modul? Ich bekomme einfach 
keinen größeren Messwert wie 173 (1,73m) hin. Auch im Freienfeld 
(wirklich nichts in näherer Umgebung) und in die Luft gemessen wird max 
173 (meinstens sogar nur 170) ausgegeben!

Ich spreche das Modul per RS232 an !

Autor: Hex (Gast)
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Hallo,

hier ein Zitat aus anderem Forum betr Reichweitenproblem:

"Es gibt jedoch einige wenige Exemplare die bei der ersten 
Serienproduktion durch Bauteiltoleranzen (laut Hersteller) eine 
erheblich verkürzte Reichweite bin nur ca. 1,70 Meter aufweisen. Dies 
sind laut Hersteller allerdings sehr wenige, von 2000 verkauften 
Expemplaren soll dies nur Einer sein"

MfG

Autor: Hex (Gast)
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Antwort auf

  Autor: Wolfgang Horn (Gast)
  Datum: 20.11.2006 21:28

  P.S. Wenn Du einen preiswerten Plastik-Parabol findest, z.B. bitte
  posten für alle.

als Rohstoff kann ich Acryl-Kugeln aus dem Bastlerbedarf empfehlen. z.B:

http://www.profibasteln.de/bastelshop/inhalt/inhal...

... und wem die Kugel nicht paraboloidisch genug ist, der verforme sie 
sie heiss.

Autor: Manuel B. (baeri3)
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Hallo Hex,

danke für deinen Hinweis. Hast du für dein Zitat evt. noch eine 
Quellenangabe? Dann könnte ich mich evt. an den Hersteller wenden!?

thx Manuel

Autor: Hex (Gast)
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Hallo,

hier der betr Thread: 
http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?...
hier der Hersteller: 
http://www.robot-electronics.co.uk/shop/Contact_Us.htm

ob Dein Teil aber wirklich die betreffende Macke hat?

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