Optische Höhenerkennung

[matzy]

Hallo,
für ein Projekt in dem eine Kugel zum Schweben gebracht werden soll suche ich einen sehr schnellen optischen Sensor zum Auswerten des Abstandes der Kugel zur darüber angebrachten Spule. Ich regle mit einem auf dem RN-Control Board implementierten PID-Regler. Das System ist aber ziemlich instabil, wahrscheinlich aufgrund des langsamen Sharp Sensors den ich bisher verwende.
Hab jetzt eher an einen Fototransistor und eine Lichtquelle gedacht mit der ich die Abstandsmessung machen kann.
Was würdet ihr verwenden? Bin für alle Ideen sehr dankbar.

[Jon]

Hab jetzt eher an einen Fototransistor und eine Lichtquelle gedacht mit der ich die Abstandsmessung machen kann.
Mach das nicht.
Der Fototransistor lässt sich zu leicht von Streulicht oder anderen externen Lichtquellen beeinflussen.
Etwas anderes, besseres als ein Sharp Sensor, fällt mir nicht ein.

jon

[matzy]

ok, werd ich berücksichtigen. Hat sonst noch wer irgendwelche Ideen? Danke schon im voraus!

[Manf]

Hier wird das Thema auch gerade diskutiert.

https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=27773

[matzy]

danke. Hat sonst noch wer ideen?

[fred123]

danke. Hat sonst noch wer ideen?

Wie gross ist Abstand; Kugel/Spule Kugel/Untergrund?

Warum hängt die Kugel am der Spule. Schwebte sie darüber wäre es einfach. Hängen oder schweben, was ist die Vorgabe?

Welche Oberfläche hat die Kugel/Material?

Wie schnell kann dein uController reagieren?

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Grob würde ich mit einer Reflexlichtschranke/Mini-laser arbeiten, bei der der Sender gepulst wird.

Der Vergleich Sender/Empfänger Kurve (Verschiebung der Kurven zu einander) gibt dir das Mass der Entfernung.

Ob dein uCont das in Echtzeit kann??

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Gruss fred

[matzy]

Abstand Spule-Kugel in etwa 4 mm. Sie hängt darunter, da man so mehr Kraft aufbauen kann. Kugel ist aus Stahl. Taktfrequenz des µC (ATMega32) ist jetzt bei ca. 8kHz.

Reflexlichtschranke? Versteh ich nicht.

[fred123]

Abstand Spule-Kugel in etwa 4 mm. Sie hängt darunter, da man so mehr Kraft aufbauen kann. Kugel ist aus Stahl. Taktfrequenz des µC (ATMega32) ist jetzt bei ca. 8kHz.

Reflexlichtschranke? Versteh ich nicht.

Schau da mal nach: http://de.wikipedia.org/wiki/Reflexlichtschranke

und für Bauteile 2 - 200 Euro ist Reichelt, Conrad oder Gooooogel dein Freund.

Bei dieser Entfernung ( wenn die Kugel glänzt) solltest du mit einer Nahbereichs-R.Lichtschranke auskommen.

Fremdlicht kannst du durch Modulation des Lichtstroms ausschalten. Also die Sendediode takten. Rechteck, Sägezahn oder Sinus und da die Flanke verarbeiten. 50/100Hz (1 oder 2:1 Netz-f) sollten bei dieser Entfernung schon reichen.

Wenn das mit handelsüblichen Reflexlichtschranken nicht geht (Datenblatt ansehen) weil die zu langsam sind, dann mit einer Infrarotsendediode (vergl Fernbedienung) und einer schnellen Emfängerdiode (gleiche Ecke) was selbst bauen.

Damit kannst du recht sicher sein, das du kein Streulicht/Fremdlicht verarbeitest.

Der Vorschlag läuft im Prinzip so: Wenn die Kugel 4 mm weg ist, dann Strom/Spannung in der Emfängerdiode = 1. Ist sie näher > 1= Spule runter regeln, ist sie weiter < 1 = Spule hoch regeln. Empfänger linear verstärken, auswerten und PWM direkt steuern.

In diesem Nahbereich (nehm ich einmal an) sollte es auch reichen ohne uCont., direkt analog auszuwerten. Das musst du aber wissen, ich kenn den uCont nicht genau und bin zu faul nachzuschauen was der kann :-))


Du wirst Probleme mit den Schaltschwellen bekommen. D.h. die Regelung schwingt sich hoch, wenn du sie nicht dämpfst. also da etwas vorsehen.

Fensterdiskriminator eignen sich für so etwas. Lies einmal hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Diskriminator

Hab so schwach im Kopf TDA 965. In dieser Reihe gibt es recht fixe Typen, mit denen du einfach mit 2 Potis (nimm da Spindelpotis nicht die runden) den oberen und unteren Schaltpunkt bestimmen kannst.


Das hier solltest du (wenn Bauteile da) fix auf einem Steckbrett zusammenbauen und testen können.

Schreib mal ob es geklappt hat :-))


Gruss der (hier werden sie geholfen) fred. :-)

Ps. Wenn du den Wicki aufrufst bevor du HIER fragst, geht das auch fixer. Jetzt musst du nur noch bauen und die Schaltung dimensionieren :-)
Gruss der fred

[matzy]

vielen dank, fred. werds mal so versuchen. Hab mir jetzt einen Reflexkoppler besorgt. Bin grade beim Anbau an das Schwebesystem. Die Reflexlichtschranke liefert Werte mit denen ich etwas anfangen kann.