Laser Ortungssystem 1cm Genauigkeit auf 15 m

[Felix G]

Wenn man den Laser auf zwei unterschiedliche Arten moduliert, abhängig davon ob er gerade den Spiegel trifft oder nicht, sollte sich dieses Problem eigentlich lösen lassen

[Michael]

Hallo Christian_H,

Stell dir vor, dass der Laser immer wenn er auf Deiner Zeichnung senkrecht nach oben strahlt aus- oder eingeschaltet wird. Dann gibt es nie das kurze Zeitintervall A ´ A. Ein Robo rechts oben kann nur Impulse erhalten die mit A starten und mit A´enden, wobei der Spiegel nach Deiner Zeichnung etwa 270 Grad dreht.

aha, verstehe, damit halbierst du aber die Abtastfrequenz.

Mit 2 Baken ergibt das aber die genaue Position eines Robos (z.B.

dann brauchst du aber auch 2 Detektoren in unterschiedlicher Höhe sonst weißt du ja nicht, von welcher Bake das Signal kam.

Die Richtung in der der Robo steht kann man mit einem Kompass bestimmen, oder aber aus aufeinanderfolgenden Positionsmessungen wenn der Robo fährt. Auch das ist kein Problem.

glaubst du

Die Schwankungen in der Winkelauflösung liegen am System selbst. Bei 15m Entfernung und 50Hz Drehfrequenz ergibt sich eine Umfangsgeschwindigkeit von 2356 m/s. Während eines Taktes des Controllers ist der Strahl schon 0,6mm weitergewandert. Neben dem Interrupts laufen noch diverse andere Befehle ab, die werden z.B. erst fertiggemacht, bevor in den IRQ gesprungen wird. Manche brauchen nur einen Takt, manche derer 3.
Also ist 0,1° ein gutes Ergebnis.
Wenn du alle Stellen nach dem 10tel abschneidest, sieht es auch nicht mehr so unruhig aus

@Felix_G:

Modulation ist bei Christian nicht vorgesehen. Für die Erkennung einer Frequenz sind vielleicht 100 Takte nötig. Bei einem 1cm breiten Laserpunkt und einer Geschwindigkeit von 2356 m/s müßte man den Strahl mit mindestens 23,56MHz modulieren. Einen zweiten mit noch höherer Frequenz.

Gruß, Michael

[Felix G]

Naja, Modulation wäre eine Möglichkeit gewesen...

daß man das nicht bei jeder beliebigen Geschwindigkeit machen kann ist klar, der Spiegel müsste mit einer entsprechend geringeren Drehzahl laufen.

Andere Möglichkeit: eine LED mit einer anderen Wellenlänge als der Laser, die auf der Rückseite des Spiegels montiert ist.
edit: oder noch viel einfacher, eine LED die eben ein und ausgeschaltet wird, abhängig vom Winkel des Spiegels.


Natürlich gäbe es auch noch viele weitere Varianten wie sich dieses (Teil-) Problem lösen lässt.

[Manf]

Eine konstante Drehzahl beim Plattenantrieb mit Synchronmotor erreicht man am besten ohne Regelung.

Wenn die elektrische Phase (Quarz) und die räumliche Phase (symmetrischer Aufbau) gut übereinstimmen bleiben Schwingungen gering.
Man kann dann noch die Phasenschwingungen minimieren indem man die Ansteuerung sinunsförmig (trapezförmig) und nicht zu kräftig macht. Dazu hilft noch, wie gesagt, hohes Trägheitsmoment und geringe Reibung.

Ohne Regelung hat man auch nur drehzahlsynchrone Störungen die sich in einer konstanten und nur vom Winkel abhängigen Phasenabweichung, einer Nichtliearität des Systems äußern.

Mit einer Regelung die Zeitkostanten einbringt kann man daraus ein asynchrones Phasenrauschen machen, das man eher vermeiden will.

Ein Glockenankermotor mit Kommutator bringt eher etwas Kontaktrauschen ein.