Optischer Entfernungssensor in Kleinstausführung gesucht, ähnlich Sharp GPxxx

[oberallgeier]

Heute bitte ich um Hilfe bei der Suche nach optischen Entfernungssensoren.

Funktionsbeispiel (aber viel zu groß) Sharp GP2Y0A02YK0F (0,2 m .. 1,5 m) :

......http://cdn-reichelt.de/resize_70x70/web/artikel_ws/B400/GP2_0215.jpg

Pflichtenheft:
Messbereich etwa 0,2 .. 2 m (möglichst bis 3 m)
Distanzauflösung 8 .. 10 bit
Reproduzierbarkeit im Bereich 5 % ±
Messfrequenz vergleichbar mit Sharp, min 3 .. 10 sec-1
Geringe Stromaufnahme; TTL oder weniger
Auflösung bis Bleistiftdicke, d.h. z.B. Teileabmessung im Zentimeterbereich
Analoge Ausgabe (oder Wert per I²C/UART)
Kostenklasse mit Sharp vergleichbar (10 € ±)

Dazu könnte ich einen Sharp nehmen wie abgebildet. ABER ich suche etwas deutlich kleineres, Anhaltspunkt etwa Würfelzuckergröße oder kleiner. Selbst die systemverwandten, kleineren Sharps für den Messbereich 10 cm .. 80 cm wären mir eigentlich schon deutlich zu groß. Lasersysteme sind mir zu groß, zu energiehungrig und zu teuer - soweit meine Marktrecherche im www zeigte.

Danke im Voraus für die Hilfe

[shedepe]

Hey, schau mal ob so etwas, was für dich wäre: (Die haben auch noch ziemlich viele andere optische Abstandssensoren)
http://www.baumer.com/de-de/produkte/produktfinder/?tx_baumerproductfinder_pf[url]=%2Fpfinder_sensor%2Fscripts%2Flevel2.php%3Flangua ge%3Dde%26header%3D%26country%3D%26cat%3DCONFMyApp li%26psg%3DmadynGrundfunktion2%257C1993482997%2Cma dynPGGrundfunktion%257COptisch%2Cse_opLichtquelle% 257Cse_opRotlicht_LED%26pid%3D%26restrict%3DFADK%2 6ptk%3D%26viewmode%3D%26filterViewMode%3D%26perpag e%3D

[oberallgeier]

Hey, schau mal ob so etwas, was für dich wäre ... viele andere optische Abstandssensoren ...Danke für den Hinweis, das Angebot von Baumer ist wirklich sehr groß (und ich hatte deren Sensorik auch schon industriell eingesetzt). In der gewünschten Art habe ich nichts entdeckt das annähernd in meine Wunschliste passt. Die Minidinger sind meist Lichtschranken - also keine reflektierenden Abstandssensoren. Da muss ich noch weiter suchen.

[Mxt]

Eventuell per Triangulation mit einem Laser und so etwas:
http://www.first-sensor.com/de/produkte/module/entwicklungsmodule
Etwas was fertig zusammengebaut ist und dazu billig ist, dürfte schwer zu finden sein.

[dj_cyborg]

Hallo Oberallgeier,

muß es unbedingt optisch sein?

Ich benutze gerne die günstigen HC-SR04 - Module. (http://www.ebay.de/itm/5X-Ultraschall-Abstand-Modul-HC-SR04-Sensor-Ultrasonic-Module-fur-Arduino-T5-/400630305034?pt=Mess_Pr%C3%BCftechnik&hash=item5d476d510a).

Für dich würde der SRF02 (http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Sensorarten#Ultraschall_Sensoren) ganz gut passen.

Oder spricht etwas gegen US? Evtl. Haustiere?

mfG

Mario

[oberallgeier]

Danke Mario!
... muß es unbedingt optisch sein ... spricht etwas gegen US ...Nein, es MUSS nicht optisch sein. Aber diese (Sharp-)Sensoren sind wohl die kleinsten mit der Klasse mit guter Genauigkeit. Mein aktuell verwendeter, Messbereich 0,2 m ... 1,5 m, misst 45 mm x 14(20)mm x 22 mm. Die 20 mm Breite - wegen des seitlichen Steckers - kann sogar mit Geschick, Säge und Lötkolben auf 14 reduzierte werden, da kommt kein US mit. Aber ich werde wohl oder Übel wegen der Vollständigkeit einen einäugigen US-Sensor mit ins Testprogramm aufnehmen.

Mir ist auch klar, dass die optischen PSD-Sensoren eine gewisse Messbasis brauchen. Balmer (und andere) haben zwar auch konfokale Sensoren, aber da ist die Industrietauglichkeit in den massiven Gehäusen zu sehen - und schon wieder sind die Abmessungen deutlich größer als bei den Sharps.

[dj_cyborg]

SRF02 (http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Sensorarten#SRF02_Ultraschallsensor) = 24 x 20 x 17 = fast Würfelzuckergröße

mfG
Mario

[oberallgeier]

SRF02 (http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Sensorarten#SRF02_Ultraschallsensor) = 24 x 20 x 17 = fast Würfelzuckergröße ...Na ja - fast *ggg* - meine Würfelzucker (NICHT das alte Brikettformat) sind 16mmx16mmx11mm . Bei den von Dir verlinkten HC-SR04 hatte ich Abmessungen gelesen von 44*20*15 - und das ist mir eindeutig zu groß (und schwer).

Sorry, dass ich so auf kleine Maße versessen bin, aber die Sensorik sollte/müsste möglichst unauffällig versteckt werden. Und da zählt dann halt doch jeder Millimeter.

[Unregistriert]

Es ist doch verwunderlich - es gibt im www zahllose Seiten vom Anbieter Devantech und Händlern, die den SRF01 anbieten: "der kleinste single Transducer Ultrasonic Ranger der Welt!". Es gibt bei Devantech eine ellenlange Beschreibung über Datenformat etc, aber ich habe in vielen (gefühlt an die 50!) Quellen beim Hersteller und Lieferanten weltweit keine Angabe über das tatsächliche Maß dieses Teils gefunden. Der Anschlussstecker lässt eine gewisse Schätzung zu - aber das Verheimlichen des primären Verkaufsarguments ".. der kleinste ... der Welt .." sieht mir doch etwas suspekt aus. Langer Rede kurze Sinn:

Kann mir bitte jemand die Abmessungen nennen, bitte ohne und auch mit dem Gummiring. Ist der Gummiring aus akustischen Gründen zwingend erforderlich ??

Danke !

[dj_cyborg]

Na gut, nicht ganz Würfelzucker aber schon mal halb so groß wie der Sharp. ;)

Ob du damit allerdings Genauigkeiten von 1mm hinbekommst glaub ich nicht, hätte ich den Sharp aber auch nicht zugetraut. Für Hinderniserkennung im cm Bereich aber schon sehr zuverlässig. Ausserdem ist die Reichweite von 6m schon enorm.

mfG
Mario

@Gast, das dürfte wie beim SRF02 nur der Kapseldurchmesser sein also ~16mm http://www.dfrobot.com/wiki/index.php/SRF01_Ultrasonic_sensor_%28SKU:SEN0004%29

(ohne Garantie)

[oberallgeier]

N... wie beim SRF02 nur der Kapseldurchmesser sein also ~16mm ...Der SRF01 wäre ja ein gewisser Behelf - auch wenn die Streuung des Messfeldes ziemlich groß ist. Ich bin nach einigem Bildchen ansehen im Internet der festen Überzeugung, dass der SRF01 die gleiche Kapsel hat wie der SRF02 - nur eine mikroskopische Platine - mit vermutlich derselben Schaltung.

Bei der Größe des Messfeldes ist der Sharp mit seinem dünnen Messfleck ja ganz erheblich besser als die Ultraschallröhren von Devantech. (1 mm Genaugikeit vom Sharp geht sicher so gut wie nicht, das Rauschen ist bei meinen Aufbauten einfach zu groß, reichen mir aber alle Mal).

Frage: sieht jemand (oder hat ERfahrung damit) Probleme wenn ich die Kapsel an einem SRF02 ablöte und über ein Kabel (< 0,5 m) mit der Platine verbinde ?? Funktioniert das dann noch genauso gut (es ist ja eine Art Lautsprecher der dann etwas abseits lärmt . . .)

[HeXPloreR]

Hallo oberallgeier,

vielleicht wäre das LG G3 (http://www.chip.de/news/LG-G3-Handy-mit-vierfacher-HD-Aufloesung-offiziell_70023162.html) für Dich interessant. Stichwort ist "Laser-Autofokus". Meine idee ist, das Modul als Ersatzteil zu besorgen bzw herauszufinden ob es mit "unseren Mitteln" anzapfbar ist.

Viele Grüße
Jörg

Edit: Hyperlink geändert. Okay, sorry wahrscheinlich reicht Dir die Reichweite von etwa 40cm doch nicht aus damit es als Alternative in Betracht kommt. Ich sage mal, falls diese Information jetzt stimmt ist, ist meiner Meinung nach der Laser-Autofokus sowieso überbewertet bei einer Reichweite von NUR 40cm.

[oberallgeier]

... vielleicht wäre das LG-G3 für Dich interessant. Stichwort ist "Laser-Autofokus" ... als Ersatzteil ... ob es mit "unseren Mitteln" anzapfbar ist ...Hi Jörg,
danke - das ist mal ne interessante Variante. Zumal gaaanz unten ein Kommentar meint:


... ]Ich habe gelesen, dass der Laserfocus nur bis zu einer Reichweite von 40 cm funktioniert, da er ursprünglich für die hauseigenen LG Staubsaugerroboter entwickelt wurde ...

Nur, ob Dein Vertrauen in meine Hackerfähigkeiten gerechtfertigt ist, wage ich (fast) zu bezweifeln. Mal sehen! Aktuell sind wir eben noch immer mit den Sharpsensoren unterwegs. Wir - das sind zwei Jugend-forscht-Teams die mich um Hilfe gebeten hatten und ich. Und da werden sich eben die Jungen mit dem Hackthema beschäftigen können.

[Rabenauge]

Hm-du sagtest was von "unauffällig"- tarnen kann man die US-Sensoren schon.
Ich habs mit den HC-SR04 einige Male ausprobiert: nen Drahtgitter direkt davor (hab was ähnliches, wie sie in den Kapseln haben versucht, das geht, und auch Streckmetall ausm Baumarkt) beeinflusst die Messung nicht. Muss allerdings sehr nahe davor angeordnet werden.
Ich hab keine Ahnung, was das werden soll, aber so kann man die Dinger evtl. intelligent tarnen-hinter nem Lüftergitter oder so.

[oberallgeier]

... "unauffällig"- tarnen kann man die US-Sensoren ... habs mit den HC-SR04 einige Male ausprobiert ...Danke für den Tip. Zweielementige US-Sensoren sind mir dann doch zu groß, ich brauche nämlich mehrere Sensoren in unmittelbarer Nähe. Für einen ähnlichen Zweck nehme ich auch Ultraschall, da aber den - einäugigen - SRF02.

Bei der optischen Lösung habe ich mich mittlerweile für eine eigene Konstruktion entschieden, weil ich keine existierenden, kleinen Lösungen gefunden hatte. Leider ist das Teil eben relativ groß geworden, Versuche mit einer SMD-LED (SFH4600) brauchten seltsamerweise keine gute Auflösung, obwohl ich die beim WALL R und im MiniD0 erfolgreich verwende.

Aufgabenstellung:
- Mehrfachsensor, mindestens vier
- Öffnungswinkel 2x10° oder mehr
- Maximale Reichweite 0,5 bis 1 m
- Minimale Reichweite 0,1 m oder weniger
- zeitliche Auflösung besser als 10 Hz
- Wegauflösung im Zentimeterbereich

Dazu kramte ich die alte Geschichte aus den asuro-/Dottie-Zeiten aus: IR-LED mit variierter Einschaltdauer (0 .. 50 % mit Sternthalers pfiffiger Wobbel-Technik (https://www.roboternetz.de/community/threads/33984-Abstandsmessung-%C3%A4hnlich-wie-IR-Schnittstelle-des-asuro?p=326875&viewfull=1#post326875)) und ein IR-Empfänger. Benutzt wird die Kombination von LD274-3 und SFH5110. Vier Gruppen im Rechteck, die rundum abgefragt werden; jede Einzelkombination mit einem separaten, kompletten Wobbelzyklus.

......29363

Erste Tests zeigen ne gute Funktion. Genauere Ergebnisse später.

[witkatz]

Hallo oberallgeier,
ich habe gerade beim Chinamann in der Bucht gestöbert und bin auf ziemlich kleine optische Sensoren gestoßen GP2Y0A60SZ0F (http://r.ebay.com/IpemW1), Abmessungen LxBxH: 22.0 × 8.0 × 7.2mm, Messbereich: 10-150cm. Vielleicht etwas für dich? Hier noch das Datenblatt (http://www.sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/gp2y0a60szxf_e.pdf)

Ciao sagt der witkatz am Rhein :)

[oberallgeier]

... gestöbert und bin auf ziemlich kleine optische Sensoren gestoßen GP2Y0A60SZ0F ... Messbereich: 10-150cm ...Ein Riesendanke an den Rhein! Zwar bin ich am Sonntag beim Abgleich meiner Datenblätter bei Sharp über den gleichen Typ gestolpert (GP2Y0A60SZ0F und GP2Y0A60SZLF) aber ich freue mich über Deine Hilfe! Danke.

Dabei gibts diesen Sensor schon seit 2010 - und Sharp hat´s noch immer nicht geschafft die Messfrequenz ins Datenblatt zu schreiben. Das muss wieder ich machen :( . . . und die in meiner Archie-Vorratskiste sind bei Sharp alle "obsolet" . . .

[i_make_it]

1234567890

[oberallgeier]

Im Datenblatt ... Seite 5 im Timing Diagram das eine Messung zwichen 12,8ms und 20,2ms braucht ... 49 bis 78 Messungen pro Sekunde ...Danke. Genau über dieses Diagramm bin ich gestolpert, genauer: ich hatte ne Aussage darüber erwartet, dass alle Messungen gleich schnell gehen. Aber ich hatte mittlerweile die Datenblätter zu den "alten" Sensoren durchgesehen, dort sieht das Timingdiagramm genauso dargestellt.

Danke i_make_it, jetzt bin ich beruhigt (auch weil ich nicht selbst messen muss ;.-.) ).

[i_make_it]

1234567890

[oberallgeier]

... auf die Schnelle im Kopf gemacht ... der ist schneller ... Damit kommt man dann auf 38 Messungen pro Sekunde ...Danke für Deine Bemühungen, freut mich! Möglicherweise kommt man nicht immer auf stabile Werte (klick mal (http://forum.pololu.com/viewtopic.php?f=14&t=2028#p41978)) - ich muss also doch testen. Und leider finde ich keine richtige Application note. ==> Es gibt nix Gutes, ausser man tut es

[i_make_it]

1234567890

[oberallgeier]

Na dann im Zweifelsfall doch selbst machen ... IR FMCW Abstandssensor ... Pulsfrequenz ... Puls-Pausenverhältniss auch ... wobbeln...FM klingt ja auch schon nach Frequenzmodulation. Frequenzänderung zwischen Signal und Echo erkennen?? Hmmm, selbst bei zweistelligen Meterabständen komme ich auf Laufzeiten von meist unter einer Mikrosekunde ... und dann noch diese Änderungen rausklabüsern übersteigt meinen Horizont bei Weitem!

Kennst Du die wesentlich grobere Arbeitsweise meiner Abstandssensoren, die eigentlich auf waste´s Hard- und Sternthalers Software beruhen? Also nicht diese Sharp-PSD-Dinger.

[teamohnename]

Hi :D
Hast Du eigentlich schon mal hier (http://www.digikey.de/product-search/de/sensors-transducers/optical-sensors-distance-measuring/1967026) vorbeigesehen? Speziell die nagelneuen (ok, seit 2013) (digitalen) GP2Y0E03 könnten interessant sein :D
Grüße
Jan

[i_make_it]

1234567890

[oberallgeier]

... Hast Du eigentlich schon mal hier (http://www.digikey.de/product-search/de/sensors-transducers/optical-sensors-distance-measuring/1967026) vorbeigesehen? Speziell die nagelneuen (ok, seit 2013) (digitalen) GP2Y0E03 könnten interessant sein ...Danke Jan, I²C sieht natürlich verführerisch aus, aber das ist ja dann an die Platinenmontage mit einem Auswertegerät gebunden - dann ist´s wieder "alte" Größenordnung. Im Moment suche ich noch eine Bestätigung für meine Vermutung/Hoffnung, siehe Timing Chart, dass die Messung mit VCTRL a) gesteuert und b) bei Dauerbestromung von VCTRL beliebig lange wiederholt werden kann. Da kann ein Test die Bestätigung bringen. Bei pololu gibts den GP2Y0A60SZ0F schon seit fünf Jahren, die haben für diesen Typ eine Platine (http://www.pololu.com/product/2474/pictures), bei dem VCTRL dauerhaft mit VCC (http://www.pololu.com/picture/view/0J5790) verbunden ist ...


Mein Gedanke war Sendefrequenz und Echo in einen Ringmodultor zu speisen ... Phasenlage ... dual Gate Mischer ...Für mich sind das Elektronikkenntnisse die weit über meinen mikroskopischen Horizont hinausgehen. Aber immerhin klingts danach, als sei das mit einem bezahlbaren Aufwand möglich. Danke für den Hinweis.

Insgesamt bin ich derzeit an meiner 4-Sensor-Platine dran, siehe oben, die recht gute Ergebnisse zeigt und je Sensor eine gefächerte, nicht punktuelle Messung bietet.

[i_make_it]

1234567890

[oberallgeier]

Hallo Jan.
... schon mal hier (http://www.digikey.de/product-search/de/sensors-transducers/optical-sensors-distance-measuring/1967026) vorbeigesehen? Speziell die nagelneuen ... GP2Y0E03 könnten interessant sein ...Danke, wir haben zwei Stück im Reich der Sonne geordert, aber im Projektfortschritt (siehe hier ein paar Anmerkungen zum Projekt) (https://www.roboternetz.de/community/threads/65596-Fragen-zu-Laserpointer-Leistung-Sichtbarkeit-Gef%C3%A4hrdungsgrad?p=612822&viewfull=1#post612822) war kein bisschen Zeit mehr für den Wechsel auf die neue Baureihe. Zum Landeswettbewerb wirds aber vielleicht was werden; immerhin ist der neue 20cm...150cm-Sensor VIEL kleiner als der alte - und schneller.