Hallo!
Ich weis dass wenn man Laserlicht an eine pulsierende Gleichspannung (rechteckig) anschließt kann man aus der Signallaufzeit die Entfernung des angestrahlten Objekts bestimmen, insofern es in Reichweite des Lasers ist. Am Eingang ggf. Verstärken und auf jeden Fall Filtern. Alles OK, nur was brauche ich für einen Sensor? Kann mir jemand einen Sensor (am Besten COnrad Bestellnummer) nennen, der mir anzeigt ob nun Laserlicht reflektiert wurde oder nicht.
Chrsitian
Hallo,
Ich weis dass wenn man Laserlicht an eine pulsierende
Gleichspannung (rechteckig) anschließt kann man aus der
Signallaufzeit die Entfernung des angestrahlten Objekts
bestimmen,
Zur Ansteuerung werden eher superkurze Impulse verwendet anstatt
Rechecksignale.
insofern es in Reichweite des Lasers ist. Am
Eingang ggf. Verstärken und auf jeden Fall Filtern. Alles OK,
nur was brauche ich für einen Sensor?
Als Empfänger werden ebenfalls superschnelle Fotodioden benötig.
da wird wohl üblicherweise auf Avalanche-Fotodioden zurückgegriffen.
Kann mir jemand einen Sensor (am Besten COnrad Bestellnummer) nennen,
der mir anzeigt ob nun Laserlicht reflektiert wurde oder nicht.
Um nur einfach die Reflektion zu messen, braucht man nur einen
normalen Fotoempfänger (Fotodiode + Verstärkerschaltung).
Damit läßt sich aber keine Laufzeitmessung machen.
Eine Laufzeitmessung kann man nicht einfach mal so mit bischen
Bastelkram realisieren.
Conrad führt meiner Kenntnis nach auch keine solche Komponenten.
Lichtlaufzeitmessgeräte (DME 2000, DME 3000, DME 5000) gib’s hier:
http://www.sick.de/de/products/categories/industrial…
Gru0 Uwi
Hi Christian,
Uwi hat schon fast alles gesagt. Bleibt jetzt nur noch zu ergänzen:
Falls Du sehr kurze Entfernungen messen möchtest (z.B. einen Raum vermessen), gibt es die Lasertriangulation.
Die ist sogar mit Amateurmitteln recht gut zu beherrschen.
Die Sensoren dafür (PSD) findest Du allerdings nicht bei Conrad.
Aber es gibt ja Google!
Dann nur noch ein paar OpAmp’s und schon hast Du gute Ergebnisse.
Voraussetzung allerdings: Du solltest Grundkenntnisse in Optik haben.
Kalle
Hallo!
Danke erst mal, aber das mit der Laufzeit habe ich eigentlich anders gedacht:
Ein schneller uC erzeugt ein asymetrisches Rechtecksignal (deine Impulse) und der Laser schickt diese auf die Reise. Eine Interruptrutine eingeleitet durch die Fotodiode gibt wieder ein Signal für den uC. Die Zeit von Impuls gesendet bis Impuls gemerkt ist doch die Laufzeit. Zumindest macht das bei Ultraschall keine Probleme, aber wegen der großen Streuung und kleinen Distanz zum Objekt ist das doch nicht so interessant und ob ich nun Laser oder IR nehme macht keinen großen Unterschied (beides Lichtgeschwinidigkeit), nur beim Laser sehe ich gleich ob ich auch wirklich das richtige Objekt angepeilt habe.
Christian
Hallo
rechne Dir doch bitte erstmal aus, mit welcher Auflösung Du Deine Impulslaufzeit messen willst! Und welcher Entfernungsauflösung das entspricht! Weißt Du eigentlich, wie lange das Licht für 1cm braucht?
Was willst Du denn da für einen Prozessor nehmen?
Axel
Ein schneller uC …
Eine Interruptrutine…
Zumindest macht das bei
Ultraschall keine Probleme…
Hallo Christian,
zwischen Schall- und Lichtgeschwindigkeit liegen ein halbes Dutzend Zehnerpotenzen. Bei c = 10exp8 m/s und z. B. 1 cm Auflösung der Messung, kommst Du zwischen Sende- und Empfangsimpuls auf zu messende Zeiten in der Größenordnung von 10exp-10 s. Man spricht über Picosekunden. Dabei hilft es nur marginal, daß sich die Laufzeiten stets verdoppeln, denn der Laserimpuls muß ja zum reflektierenden Gegenstand hin und wieder zurück.
Es gibt grundsätzlich 2 Methoden der Messung: Die Laufzeit des Einzelimpulses wird gemessen. Diese Methode funktioniert für große Entfernungen. Für kleine Entfernungen wird die Laufzeitmessung auf eine Phasenmessung zurück geführt. Es gibt bestimmt auch neuere Darstellungen, aber ich finde im Moment nur das Opto-Kochbuch von Texas Instruments ISBN 3-88078-000-5 Buch anschauen mit einer guten Beschreibung der Phasenmessung für optische Entfernungsmesser.
Wenn Du Dir vor Augen führst, um welche kurzen Zeiten es geht, kommst Du bald dahinter, daß die Methode „nu setze mer mol a Interrupt-Flag un fräge dös gelegtli ob“ hier nicht funktionieren kann.
Gruß
Wolfgang
doch das geht …
„nu setze mer mol a Interrupt-Flag un fräge dös gelegtli ob“
hier nicht funktionieren kann.
ROFL 
))))
Doooooccchhh,
das klappt Problemlos, wenn er den Abstand zum Mond mal so mit einer
Toleranz von paar km messen will.
Die paar Probleme mit dem Hochleistungslaser und dem superempfindlichen
Empfänger werden dann doch für einen Physiker kein Problem mehr sein.
Gruß Uwi
alles kein Problem
Hallo,
Ein schneller uC erzeugt ein asymetrisches Rechtecksignal
(deine Impulse) und der Laser schickt diese auf die Reise.
Eine Interruptrutine eingeleitet durch die Fotodiode gibt
wieder ein Signal für den uC. Die Zeit von Impuls gesendet bis
Impuls gemerkt ist doch die Laufzeit.
Lichtlaufzeit: 3,3ns = ca. 1m
Bei einer Taktfrequenz von 100Mhz für Deinen DSP kannst Du immerhin
schon theoretisch +/-15m auflösen. Dann must Du es aber auch
noch hinbekommen, daß der Empfänger Anstiegszeiten im einstelligen
ns-Bereich hat.
Trotzdem wird es noch Triggerfehler geben, weil das Empfängersignal
nicht unendlich schnell ist.
Das ist aber alles Schnickschnack. In den professionellen
Entfernungsmessern ist ein spezieller Zählerchip drin, der eine
Zeitauflösung von 60fs realisiert (30fs soll es auch schon geben).
Um das Problem des Triggerfehlers zu kompensieren werden aufwendige
Schaltungen zur Regelung der Empfängerschaltung eingesetzt.
Zumindest macht das bei
Ultraschall keine Probleme,
Na prima!
Schalllaufzeit: 3ms = ca. 1m (da sind die von Wolfgang genannten
6 Zehnerpotenzen zwischen Licht und Schall).
aber wegen der großen Streuung und
kleinen Distanz zum Objekt ist das doch nicht so interessant
Welche Distanzen möchtest Du den gerne messen?
Bis paar 10m geht alles noch recht einfach.
Paar Hundert m geht nur bei entsprechend hohem Reflektiongrad
des anvisierten Objektes oder Du nimmst einen Reflektor.
Paar km wirst Du nur mit einem Tripelreflektor realisieren können.
Alles unter der Annahme, daß die Laserquelle auch genug Power
liefert.
und ob ich nun Laser oder IR nehme macht keinen großen
Unterschied (beides Lichtgeschwinidigkeit)
Wo ist den der Unterschied zwischen einem Laser mit
z.B. 920nm Wellenlänge und IR ???
nur beim Laser
sehe ich gleich ob ich auch wirklich das richtige Objekt
angepeilt habe.
Aha, Laser ist bei Dir, wenn ma’s sehen kann.
Gruß Uwi
Hallo Christian,
das ist schon mal gefragt worden und zwar hier…
http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarchiv…
Gruß Pit
Hallo!
Danke erst einmal für den Hinweis:
Ich habe eigentlich an eine maximale Entfernung von 10m gedacht mit bester Auflösung und geringer Streuung, und das fällt mir nur Licht ein.
Außerdem gibt es Laser-Entfernungmessgeräte für ein „paar“ Euro bei Conrads und die Sind auch nicht so groß wie PKW. Also irgendwie muss das sicherlich gehen.
Die Sache soll auch statisch ablaufen, also weder Objekt noch Messgerät bewegen sich.
Christian