Entfernung messen mit Funkverbindung.

[Dj EKI]

Moin,

Mit was für ein Bauteil, könnte ich ein einfaches Ping sinden, dass vom Empfänger empfangen wird und somit die Entfernung auslesen kann. Das ganze würde ich mit ein Atmel Controller regeln. Das alles soll am besten mit Funk funktionieren. Geht das überhaubt? Denn Ultraschall funktioniert ja auch :)
Messbereich ligt bei 0 - 60cm.

mfg EKI

[Peter(TOO)]

Hallo EKI,

Mit was für ein Bauteil, könnte ich ein einfaches Ping sinden, dass vom Empfänger empfangen wird und somit die Entfernung auslesen kann. Das ganze würde ich mit ein Atmel Controller regeln. Das alles soll am besten mit Funk funktionieren. Geht das überhaubt? Denn Ultraschall funktioniert ja auch :)
Messbereich ligt bei 0 - 60cm.

Der Schall bewegt sich mit etwa 340m/s Das ergibt eine Laufzeit bei 60cm, hin und zurück sind es 120cm, um die 3ms.

Funk breitet sich mit etwas Lichtgeschwindigkeit aus, also 300'000'000m/s da liegt dann die Laufzeit um die 3ns, bei 30cm Abstand sind es dann etwa 1.5ns.
Wenn du einen Timer mit 1GHz betreibst, hast du eine Auflösung von 1ns, aber da kommen noch die Lauf- und Schaltzeiten der Schaltung hinzu!

So mit einem 10-100GHz Oszillator und entsprechend schneller Logik könnte es was werden!
Radar funktioniert erst auf grössere Distanzen.

MfG Peter(TOO)

[Dj EKI]

Danke für die Information, aber was für ein Timer soll da mithalten? Ich muss mich in die Sache noch einarbeiten, von daher würde ich nur doofe Fragen stellen. Denn die meisten atmel controller haben nur 27 mhz.

[Rabenauge]

Was dir Peter(TOO) sagen wollte ist: _erst_ überlegen, _dann_ ne sinnvollere Lösung suchen.
Jedem mit einem kleinem bisschen physikalischen Verständnis ist nach ner Minute klar: _kann_ nicht funktionieren...
Auch bei Ultraschall funktioniert das _nicht_:
entweder wird der "Ping" gesendet und dann auf das zurückgeworfene Echo gewartet, oder aber Sender und Empfänger müssen synchronisiert werden.

[Dj EKI]

Jetzt bin ich total durcheinander ^^

Wellen brauchen doch eine gewisse Zeit um anzukommen. Ein Empfänger kann es empfangen und ein Gerät kontrolliert Empfänger und Sender. Ultraschall funktioniert doch auch so. Oder wie hast du das jetzt gemeint Rabenauge? Oder 1. April? ^^

[HaWe]

Die Aussage oben war doch völlig richtig:
ein Ultraschall-Sensor ist langsam genug, um seine Schallwellen vom senden bis zum empfangen der Echos mit einem Atmel zu kontrollieren.
Beispiel: HC-SR04 Ultraschall-Modul Abstands Sensor

Elektromagnetische Wellen sind aber viel zu schnell, das geht nur
a) mit einem deutlich schnelleren µC oder
b) mit einer Elektronik, die im Sensor eingebaut ist.

der Lösungsweg a) ist ziemlich theoretisch,
also nimm b).
IR-Sensoren machen das (Sharp Distanzsensoren vom Typ GP2D12 u.ä.) und Laser-Sensoren ebenfalls (z.B. ein LIDAR).
Für Sharp-Sensoren brauchst du nur einen analogen Port (ADC), für LIDAR nimmt man serielle Ports (meist UART).

HTH!

[Peter(TOO)]

Hallo,

Jetzt bin ich total durcheinander ^^

Wellen brauchen doch eine gewisse Zeit um anzukommen. Ein Empfänger kann es empfangen und ein Gerät kontrolliert Empfänger und Sender. Ultraschall funktioniert doch auch so. Oder wie hast du das jetzt gemeint Rabenauge? Oder 1. April? ^^

Zahlen scheinen nicht deine Stärke zu sein und Nein, es hat nichts mit dem 1.April zu tun.

Licht und Funk sind nun mal rund 1 Million mal schneller als Schall in Luft!
Also muss deine Elektronik halt auch eine Million mal schneller arbeiten und da wird es dann nicht mehr so einfach!

Bei der Laufzeitmessung hat man das Problem, dass es umso schwieriger wird, je kürzer die Distanz ist.
Von der Erde zum Mond und zurück, braucht das Licht rund 2s, da kann man grob noch mit der Stoppuhr messen!
Bei deinen 60cm sind es um die 3ns, da kommt dein 27MHz µP halt nicht mit!

0cm machen auch US-Sensoren nicht mit! Hinzu kommt, dass die Messung mit abnehmender Distanz auch ungenauer wird.

Die IR-Sensoren funktionieren nicht über die Laufzeit. Entweder messen diese trigometrisch oder der Messstrahl hat einen bestimmten Öffnungswinkel. Dadurch wird der beleuchtete Fleck mit zunehmendem Abstand grösser. Somit nimmt die Helligkeit pro cm2 auf dem Objekt mit dem Abstand ab. Funktioniert aber nur bei Flächen und Staub und Nebelfreier Luft richtig.

Radar-Sensoren gibt es zuhauf, vor allem an automatischen Türen. Diese messen aber nicht den Abstand, sondern detektieren nur ob sich etwas im Messbereich aufhält oder nicht.

Eine sehr genaue Methode zur Längenmessung ist die Interferometrie. Hierbei wird die, durch die Laufzeit erzeugte, Phasenverschiebung gemessen. Je nach Wellenlänge kann damit im Bereich von pm genau massen. Der "kleine Nachteil" dabei ist, dass man ganzzahlige vielfache der Wellenlänge nicht unterscheiden kann. z.B. bei einer Wellenlänge von 1cm, kannst du nicht unterscheiden ob der Abstand nun 1.5cm oder 10.5cm beträgt.

MfG Peter(TOO)

[White_Fox]

Was hast du denn vor? Es führen meist mehrere Wege nach Rom, wenn man da hin will.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Aktuell zum Thema:
https://www.roboternetz.de/community/threads/69008-MIT-Forschung-Das-Smartphone-wird-zum-Laser-Entfernungsmesser

MfG Peter(TOO)

[damfino]

Gibt es: Decawave DW1000 Module.
Problematisch wird es wenn die Entfernung durch Mauern gemessen werden soll, die Mauern dämpfen das Signal sehr stark. Auf freier Fläche soll es super funktionieren.

[Dj EKI]

Klingt doch interessant ^^ Aber wenn ich die Datenblätter anschaue, dann ist das wohl eher was für Profis ^^