Abstandsmessung ähnlich wie IR-Schnittstelle des asuro

[oberallgeier]

Nach einer längeren Pause wollte ich meinen Ausflug in die Entwicklung eines preisgünstigen DME auf Infrarotbasis vorerst einmal abschließen. Offen war für mich die Möglichkeit der feineren Auflösung im Nahbereich und die Abstandsmessusng zu verschiedenen Werkstoffen und Körperformen.

Die Werkstoffuntersuchung zeigte naturgemäß deutliche Abweichungen gegenüber meinem Standard mit Papiertaschentuch. Insbes. Glas ergab einen teilweise fünfmal höheren PWM-Wert - hier ist die Spielwiese so riesig, dass ich die Messungen nicht mehr systematisch weitergeführt hatte. Gleiches gilt auch für schräge Flächen - hier zeigt z. B. mein Standardobjekt bei 45° Schrägstellung etwa eine Verdoppelung der Messwerte. Ähnlich weit ist natürlich die Spielwiese für Gegenstände unterschiedlich flächiger Ausbreitung. Der Öffnungswinkel der SFH415 ist +/- 17° - entsprechend werden dünne Gegenstände schlecht erkannt. Da ich bei den noch offenen Fragen bin: (noch) nicht gemessen habe ich die Eingangsempfindlichkeit des SFH5110 in vertikaler und horizontaler Richtung - hier verlasse ich mich (vorerst) auf das Datenblatt. => Es nützt bei mir nichts, die PWM NACH dem chirpen wieder auszuschalten – dadurch werden die Ergebnisse bei meinen Messungen NICHT stabiler.

Für die Abstimmung der Empfindlichkeit gibt es eine (vermutlich für viele hier) fast triviale Möglichkeit, die Auflösung des Messverfahrens im Nahbereich deutlich feiner zu machen. Dazu hatte ich zum bestehenden Vorschaltwiderstand der irLED von 330R einen zweiten mit 1k in Reihe geschaltet. Die Ergebnisse sind im nachstehenden Diagramm zusammengefaßt.

..................................Bild hier  

Interessanterweise liegen nun die Messungen für nicht zu helles Kunstlicht und die für helles Tageslicht gut übereinander. Zur besseren Vergleichbarkeit der Ergebnisse habe ich die neuen Messwerte (grün und blau) in das Diagramm aus dem Posting vom 28 Feb 2008 (mit den roten und schwarzen Werten) eingefügt.

Die erste Messung mit dem größeren Vorschaltwiderstand (E-Ecke, Kunstlicht bei Dämmerung) ergibt eine gute Auflösung im Nahbereich – etwa ab 2 cm, steigend grob gerechnet mit etwas über 1 PWM-Wert pro cm bis rund 30 cm Abstand. Vergleich: die Messung mit 330R ergibt bei einem bestimmten Abstand einen stabilen Wert 1 (PWM-Ansteuerung) während in der gleichen Messfahrt – nur durch Zuschalten des 1k – der PWM-Wert 6..9 erzielt wird.

Bei Fragen stehe ich natürlich gern zur Verfügung.

Ich vermute, dass diese Schaltung zur Entfernungsmessung im Bereich von 2-3 cm bis etwa 50 cm mit einem Ul traschalls ensor gut mithalten kann. Ich werde es sowohl als Absturzsicherung bzw. Stolperkantenerkennung im Nahbereich als auch für die gröbere Gegenstandserkennung im Bereich bis einen halben Meter einsetzen. Die Feinmessung übernimmt dann bei Bedarf ein Sharp.