Wie funktionieren Fussgängerampeln ?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo Wissende

Mich würde mal interessieren, wie Fußgängerampeln eigentlich funktionieren. Früher hatten die mal einen Knopf, den musste man reindrücken, das hat mir ja noch eingeleuchtet, dass da dann was passiert. Aber wie ist das mit diesen modernen Dingern ?

Da ist quasi nur so eine Plastikscheibe, vor die man seine Hand hält, die schon auf einfache Berührung reagiert (ohne Druck, da gibt es auch nichts zum reindrücken). Ich habe erst vermutet, das funktioniert vielleicht mir Körperwärme, aber wenn man seine dick behandschuhte Hand davor hält funktioniert es ja auch.

Wer weiss, wie das funktionier ?
Falls das eine furchtbar dämliche Frage ist oder gar nicht hierher gehört, bitte ich im Entschuldigung, aber ich bin was solche Sachen angeht absolut unbedarft und dachte, es ist vielleicht ein Elektriktrick :smile:

Danke für Antworten
Gruss
Marion

#2

Hallo Marion

Für mich gibt es keine dämlichen Fragen
KEINER kann über ALLES auch nur die elementarsten Grundlagen
wissen

schöne Formulierung: „elektriktrick“ gefällt mir gut

ich LIEBE solche Wortspielereien

also eine Möglichkeit ist eine Art „RADAR“ das sind
besonders hochfrequente Funkwellen
Wenn man einen Gegenstand davor hält werden mehr Funkwellen
zurückreflektiert als von den weiter entfernten Reflektionsflächen wie Häuser oder was auch immer

Auch eine Art induktive oder kapazitive Erkennung wäre möglich.

hm - Wie erklärt man das jetzt ganz eifach in drei Sätzen?

Kapazitiv heißt - jetzt GAAAANZ grob
(Die arroganten unter den Elektronikern können schon mal die „Kotztüte“ holen vor dem Weiterlesen)

„elektrostatisch“
(Stichwort Kamm oder Pullover knistert bei Bewegung über die Haare - elektrostatische Aufladung „Stromspeicherfähigkeit“
eines sogenannten Kondensators ändert sich minimal aber meßbar
wenn man einen Gegenstand in die Nähe des Sensors bringt

Induktiv: die „magnetischen“ Eigenschaften einer Spule werden
auch minimal aber meßbar verändert
wenn man einen Gegenstand in die Nähe der Spule bringt

viele Grüße

Stefan Ludwig

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#3

Berührungslose Sensoren für kurze Strecken werden meistens mit Infrarot-Reflexlichtschranken realisiert. Im Sensor befinden sich nebeneinander ein IR-Sender und ein Empfänger. Wenn ein Gegenstand in die Nähe des Sensors kommt, wird das Abgestrahlte Licht reflektiert und zum Empfänger zurückgestrahlt. Das funktioniert auch bei Sonnenschein, weil der Empfänger nur auf das „Codierte“ Licht des Senders reagiert.
Eine andere verbreitete Möglichkeit für Kurzstreckensensoren ist der kapazitive Sensor. Da wird Beeinflussung elektrischer Felder durch den menschlichen Körper ausgenutzt.

Jörg

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#4

Kapazivitäts-Erhöhung
Hallo!

Musste leider sehen, dass alle meine Vorgänger entweder BEI ROT über die Ampel oder gar nicht zu Fuss gehen… :frowning:

Man nehme einen Rechteckgenerator (z.B. 555), gebe das Ausgangssignal auf ein D-Flip-Flop (ja, nannte man mal so!, z.B. HCF-4013), und zwar auf den D-Eingang und den Takteingang gleichzeitig, mit einem Widerstand VOR dem D-Eingang, wobei HINTER diesem die Berührungsfläche angekoppelt ist. Fasst jetzt jemand die Fläche an, bildet er damit einen Kondensator, so dass der D-Eingang später als der Takt angesteuert wird, und die Kippstufe schaltet um > Fertig, = Signal.

Ist im Winter immer schön zu sehen, wenn die älteren Damen STUNDENLANG!!! an diesen Ampeln stehen und mit ihren Leder-Handschühchen auf die Dinger patschen (nützt nämlich gar nichts…!!!)

Hoffe, ich hab das Prinzip einigermassen verständlich erklärt?
(Ein D-FF nimmt am Ausgang immer den Zustand an, der bei der Taktflanke am D-Eingang anliegt)…

Markus

(PS: Ist recht einfach mit einem CMOS 4013 nachzubauen, wenn man ein D-FF als Astabile Kippstufe „missbraucht“)…

#5

Hallo!

Musste leider sehen, dass alle meine Vorgänger entweder BEI
ROT über die Ampel oder gar nicht zu Fuss gehen… :frowning:

Hmmm, interessante Schlußfolgerung

Man nehme einen Rechteckgenerator (z.B. 555), gebe das
Ausgangssignal auf ein D-Flip-Flop (ja, nannte man mal so!,
z.B. HCF-4013), und zwar auf den D-Eingang und den Takteingang
gleichzeitig, mit einem Widerstand VOR dem D-Eingang, wobei
HINTER diesem die Berührungsfläche angekoppelt ist. Fasst
jetzt jemand die Fläche an, bildet er damit einen Kondensator,
so dass der D-Eingang später als der Takt angesteuert wird,
und die Kippstufe schaltet um > Fertig, = Signal.

Ich glaube zwar nicht, daß es im Sinn der Fragestellung war, aber wenn wir die Sache schon so detailiert betrachten, ist diese Erklärung falsch. Da das Signal, mit oder ohne Berührung der Fläche, IMMER später am D-Eingang ankommt wird das Flip-Flop an der steigenden Taktflanke immer eine 0 übernehmen. Alles andere wäre reine Glückssache. Wenn es einigermaßen sicher funktionieren soll, muß das Taktsignal mit einem RC-Glied ebenfalls verzögert werden. Nur dann kann die 1 vor der steigenden Taktflanke am D-Eingang ankommen.
Wie dem auch sei, handelt es sich auch hier um ein kapazitives Meßverfahren auf dessen Grundprinzip bereits in den anderen Antworten hingewiesen wurde.

Ist im Winter immer schön zu sehen, wenn die älteren Damen
STUNDENLANG!!! an diesen Ampeln stehen und mit ihren
Leder-Handschühchen auf die Dinger patschen (nützt nämlich gar
nichts…!!!)

Wenn ich die Frage richtig gelesen habe, funktioniert es auch mit dicken Handschuhen. Im Übrigen ist auch ein kapazitiver Sensor nicht unbedingt auf eine direkte Berührung angewiesen. Das ist eine Frage der Konstruktion.

Jörg

#6

Wer weiss, wie das funktionier ?

Hallo Marion.
Als Ergänzung hier noch ein anderes Verfahren. Früher hat man auch in ganz billigen Geräten sogenannte ‚Berührungssensoren‘ derart realisiert indem man die 50 Hz Brummspannung die der menschliche Körper als Antenne aufnimmt ausgewertet hat. Berühre mal an Deinem NF-Verstärker die ‚heiße‘ NF-Eingangsleitung mit dem Finger. Was Du dann bei aufgedrehtem Lautstärkeregler hörst, ist dieses Brummsignal. Wenn man damit auf die offenen Basis eines Wald- und Wiesentransistors geht kann man das verstärkte Signal gleichrichten und zu Schaltzwecken verwenden. Die offene Basis liegt dabei an einem kleinen, metallischen Berührungsplättchen.
Mit freundlichen Grüßen
Alexander Berresheim

#7

Ich glaube zwar nicht, daß es im Sinn der Fragestellung war,
aber wenn wir die Sache schon so detailiert betrachten, ist
diese Erklärung falsch. Da das Signal, mit oder ohne Berührung
der Fläche, IMMER später am D-Eingang ankommt wird das
Flip-Flop an der steigenden Taktflanke immer eine 0
übernehmen. Alles andere wäre reine Glückssache. Wenn es
einigermaßen sicher funktionieren soll, muß das Taktsignal mit
einem RC-Glied ebenfalls verzögert werden. Nur dann kann die 1
vor der steigenden Taktflanke am D-Eingang ankommen.

Hast recht, aber sooooo detailliert war ja wie Du sagtest nicht die Fragestellung… :smile:

Ist im Winter immer schön zu sehen, wenn die älteren Damen
STUNDENLANG!!! an diesen Ampeln stehen und mit ihren
Leder-Handschühchen auf die Dinger patschen (nützt nämlich gar
nichts…!!!)

Wenn ich die Frage richtig gelesen habe, funktioniert es auch
mit dicken Handschuhen. Im Übrigen ist auch ein kapazitiver
Sensor nicht unbedingt auf eine direkte Berührung angewiesen.
Das ist eine Frage der Konstruktion.

Ich beobachte es selbst immer wieder (habe eine lange Strasse vor mir, so dass ich die Ampel ca. 5 Minuten sehen kann, bis ich ankomme, und 20 sek. nach meinem Berühren ohne Handschuhe schaltet die Ampel um und die Leute wundern sich… :smile:

Das von mir beschriebene &gt:stuck_out_tongue_winking_eye:rinzip