Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Entfernung messen mit sichtbarem Laser


von Emil J. (mmgj)


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Hallo,

ich würde gerne mit einem sichtbaren Laser den Abstand zu verschiedenen 
Punkten im Raum messen. Der Laser soll in einer Box im Raum stehen und 
der Strahl über kleine servogesteuerte Spiegel beweglich gemacht werden. 
Dabei möchte ich Informationen empfangen wie weit der Punkt entfernt 
ist, auf den der Laser trifft.
Farbig soll das ganze sein, damit ich auch sehe, welcher Punkt gerade 
gemessen wird - und weil es natürlich cool aussieht ;-)
Toll wäre, wenn ich einen grünen oder blauen Laser benutzen könnte.
Ich möchte eine Genauigkeit von ein paar Zentimetern auf Entfernungen 
bis 10m erreichen.

Wie realisiere ich so etwas am besten?
Laufzeitmessung? Frequenzmodulation?
Auf welche Komponenten sollte ich da sinnvollerweise zurückgreifen?

Funktioniert die Messung auch noch, wenn der Strahl zu Demozwecken mit 
Rauch sichtbar gemacht wird?

Könnt ihr mir ein paar Tipps geben?

Vielen Dank!

Beste Grüße,
Emil

von Michael (Gast)


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Emil J. schrieb:
> Wie realisiere ich so etwas am besten?
> Laufzeitmessung? Frequenzmodulation?

Weder, noch. Amplitudenmodulation und Phasenmessung

von Emil J. (mmgj)


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OK, aber kannst du mir vielleicht noch etwas über die praktische 
Umsetzung sagen?

Wenn ich eine Entfernung zwischen 0 und 10m messen möchte, hat das Licht 
max 20m zurückzulegen. Dies tut es in 20[m] / 3e8[m/s] = 6,7e-8[s]. Das 
heißt, dass meine Phasenverschiebung nicht kleiner sein darf. Daraus 
ergibt sich eine Frequenz von max 15 [MHz].
Für eine Genauigkeit von 2[cm] müsste ich die Phasenverschiebung auf 
20[m] / 0.04[m] * 360[deg] = 0.72[deg] detektieren können.
Das hört sich für mich bei 15 MHz erstmal schwer an!?

Wie lässt sich sowas realisieren?

Gruß,
Emil

von Harald W. (wilhelms)


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Emil J. schrieb:

> Das hört sich für mich bei 15 MHz erstmal schwer an!?
>
> Wie lässt sich sowas realisieren?

Am besten, indem man sich ein entsprechendes fertiges Gerät kauft.
Die haben meist einen zusätzlichen Ziellaser. Den kann man dann
gegen ein andersfarbiges Modul austauschen.
Gruss
Harald

von Michael (Gast)


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Emil J. schrieb:
> Für eine Genauigkeit von 2[cm] müsste ich die Phasenverschiebung auf
> 20[m] / 0.04[m] * 360[deg] = 0.72[deg] detektieren können.

Jein. Man kann auch mehrere Frequenzen aufmodulieren. Bei höheren 
Frequenzen wird es zwar mehrdeutig, aber für die Grobbestimmung hat man 
dann die niedrige.
Fertig gibts das für 100€ im Baumarkt ;-)

von Emil J. (mmgj)


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Ich würd ja so ein Baumarkt-Ding nehmen. Allerdings möchte ich gerne 
5-10 Messungen pro Sekunde machen und die Messwerte in realtime an einen 
PC weiterreichen.

von Dirk J. (dirk-cebu)


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Emil J. schrieb:
...Allerdings möchte ich gerne
> 5-10 Messungen pro Sekunde machen und die Messwerte in realtime an einen
> PC weiterreichen.
Willst Du Deine Wohnung im Millisekundentakt neu vermessen, weil Dein 
Haus am Abhang steht?

von MaWin (Gast)


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> Wie realisiere ich so etwas am besten?

Fertigen Laserentfernungsmesser kaufen und Spiegel davorbauen.
Nicht billig, aber du bist noch sooooo weit weg davon, überhaupt zu 
verstehen, wie das Ding funktioniert und warum es schwierig ist.

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