Zitat von Anonymous
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Ich möchte hier noch das Thema Abstandsmessung für größere Entfernungen weiterführen.
Die Sharp Sensoren senden ja IR Signale aus mit 880nm und mit einer Modulation bestehend aus 32 Impulsen mit 0,2 ms Dauer. Gerade solche Signale werden detektiert und mit dem PSD Chip in eine Entfernungsinformation umgesetzt.
Um in einem ersten Schritt den PSD Chip und die Empfangsfilterung zu nutzen, kann man ein IR Signal gleicher Modulation, mit mehr Leistung und stärker gebündelt von einem Laser aussenden, der etwas weiter vom Empfänger auf der Basislinie entfernt ist und einen flachen Winkel mit der Empfangscharakteristik bildet. Die Modulation ist autonom und wird im Sensor erzeugt, sie muß also von dort zur Synchronisation abgenommen werden.
Das gar nicht so schwierig wie es zunächst klingt. Laser aus Laserdruckern haben (nach eigener Messung) eine Wellenlänge von 780nm, die vom IR Filter des Sharp Sensors wohl auch gut durchgelassen wird. Die Modulation wollte ich zunächst optisch aufnehmen und zur Steuerung des Lasers verwenden, aber der GP2D12 ist sogar hinten offen und die Sendediode ist leicht gefunden (jetzt mit gelbem Kabel). Das Rechtecksignal von ca.1V wird an über einen Kondensator ein hochohmig vorgespanntes C-MOS Gatter geführt und liefert am Ausgang saubere 5V zur Ansteuerung des Power-MOSFETs für die Laserdruckerdiode (mit 5V 20Ohm bei duty cycle 20% ist der mittlere Strom unter 50mA). Die LED wird zunächst nur abgedeckt, um den GP2D12 in seiner Grundform noch zu erhalten.
Die Laserdiode ist neben dem Sensor mit Schrauben auf einem Kunststoffträger befestigt und kann im Winkel noch leicht justiert werden. Im Bild ist die Anordnung von vorne und von hinten dargestellt. Der Lasertreiber ist auf dem Steckbrett. Die gelben Kondensatoren halten nur den Träger in seiner Position (mechanische Stabilisierungskondensatoren).
Die Schaltung ist somit recht einfach und der erweiterte Sensor hat auch eine 2m entfernte Wand sowie Hindernisse auf dem Weg dorthin deutlich erkannt und durch unterschiedliche Spannungen am Ausgang unterschieden.
Durch die stärkere Bündelung des Strahls ergibt sich im Detail eine etwas andere Empfangscharakteristik, die beispielesweise auch schmalere Objekte eindeutig in der Entfernung zuordnen kann. Die Strahlcharakteristik ist wegen seiner IR Wellenlänge nicht gleich zu erkennen und muß noch ausgemessen und ggf optimiert werden.
In einem nächsten Schritt wird der Empfänger noch eine größere Linse erhalten, um mehr Strahlungsenergie von Lichtfleck auf dem Hindernis aufnehmen zu können.
Manfred
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