Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wärmebildkamera low budget


von Dominik (Gast)


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Hallo

Ich möchte mir eine Art Wärmebildkamera bauen welche aber kein Bild 
anzeigen soll, sondern wenn ein gewisser Temperaturunterschied entsteht 
in sekundenbruchteilen eine LED zum leuchten bringt. Der 
Höhenunterschied wird ca 1 - 1,3m sein vom Sensor bis zum Boden sein.

Ist so etwas mit PIR-Sensoren möglich? Wenn ja wie funktionierts?

Das Endergebnis soll eine ca. 9m lange Teleskopstange sein wo (je nach 
Reichweite der Sensoren) alle halben Meter oder Meter so ein Sensor 
montiert ist.

Da das ganze nur ein Versuch ist soll das ganze natürlich so billig wie 
möglich sein... Materialkosten unter 200€ wären ideal.


Vielen Dank schon mal für Eure Hilfe

von Stefan (Gast)


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Genau das ist ja die Funktion von PIR Sensoren.

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan schrieb:

> Genau das ist ja die Funktion von PIR Sensoren.

...wobei solche Sensoren nur Tmperaturunterschiede, und keine
absoluten Temperaturen anzeigen.
Gruss
Harald

von spess53 (Gast)


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Hi

Du solltest beachten, das der Erfassungsbereich eines PIR-Sensor stark 
von der verwendeten Linse abhängig ist:

http://www.murata.com/products/catalog/pdf/s21e.pdf

MfG Spess

von Weingut P. (weinbauer)


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Melexis baut da recht brauchbares Zeug,

Mit dem MLX90614 hab ich mal gespielt, nett das Ding.

von Dominik (Gast)


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Mir genügt es wenn nur ein Temperaturunterschied angezeigt wird... Eine 
Temperaturangabe in diesem Sinne ist mir unwichtig.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Dominik schrieb:
> ein Temperaturunterschied
Wie schnell? Wie lang? Oder viel einfacher: WAS willst du da messen?

: Bearbeitet durch Moderator
von Dominik (Gast)


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Wie schnell? ---> Sollte sofort erkannt werden

Wie lang? ---> je nach anwendung

Wofür? ---> Der Balken dient zur Tiersuche im hohen Gras. (darum auch 
eine  ca. 9m lange Teleskopstangemit mehreren Sensoren). Entweder gehe 
ich damit zu Fuß durch die Wiesen oder ich werde die Stange am Quad 
montieren und mit ca. 10km/h durch die Wiese düsen

von Harald W. (wilhelms)


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Dominik schrieb:

> Entweder gehe
> ich damit zu Fuß durch die Wiesen oder ich werde die Stange am Quad
> montieren und mit ca. 10km/h durch die Wiese düsen

Dann hast Du eine Daueranzeige.
Gruss
Harald

von Dominik (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Dann hast Du eine Daueranzeige

Warum Daueraanzeige?

Wenn ich z.B. heute zur Wiese gehe  welche ich durchsuchen will möchte 
ich die Sensoren an die Aussentemperatur anpassen (+/- 5°). Wenn ich nun 
etwas finde was 38-39° hat wird mir das ja wohl kurz angezeigt werden.

Also wegen Daueranzeige weiß ich nicht was du meinst.

Gesteuert soll das ganze mit nem PI werden.

von Alex W. (a20q90)


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Wenn Du auf dem Feld stehst, musst Du quasi den Istwert als "0" 
hernehmen und die Temperaturdifferenz (entweder als + und -) oder beide 
als positiven Wert ausgeben.

Wenn Du nen Pipser drann machst, kannst die Tonhöhe mit dem Wert der 
Differenz hörbar machen.

von Martin (Gast)


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Vielleicht wäre der Panasonic "Grid-EYE" ja für dich interessant?
Weiß nur nicht, ob er für Normalsterbliche erwschwinglich ist ;-)

http://pewa.panasonic.com/components/built-in-sensors/infrared-array-sensors/grid-eye/

von Alex W. (a20q90)


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Martin schrieb:
> Vielleicht wäre der Panasonic "Grid-EYE" ja für dich interessant?
> Weiß nur nicht, ob er für Normalsterbliche erwschwinglich ist ;-)
>
> 
http://pewa.panasonic.com/components/built-in-sensors/infrared-array-sensors/grid-eye/

Der ist schwer zu bekommen! Habe versucht über meine Firma einen zu 
erhalten aber das wurde von panasonic abgeleht (dual use product)

von Harald W. (wilhelms)


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Dominik schrieb:

> Der Balken dient zur Tiersuche im hohen Gras. (darum auch
> eine  ca. 9m lange Teleskopstangemit mehreren Sensoren). Entweder gehe
> ich damit zu Fuß durch die Wiesen oder ich werde die Stange am Quad
> montieren und mit ca. 10km/h durch die Wiese düsen

Ich glaube, das ginge nur mit einem Pyrometer (berührungsloses
Thermometer). Wobei die Standardmodelle für ca. 25€ wohl für
diesen Zweck einen zu grossen Erfassungswinkel haben.
Gruss
Harald

von Route_66 (Gast)


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Hallo!
Willst Du Rehwild vor der Mähmaschine retten?

von Dominik (Gast)


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Route_66 schrieb:
> Hallo!
> Willst Du Rehwild vor der Mähmaschine retten?

Ja genau... das ist zb. Eines der vielen Einsatzmöglichkeiten

von Yoschka (Gast)


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Du könntest Dir mit mehreren TMP006 eine Zeilenkamera bauen.

http://www.ti.com/ww/en/analog/tmp006/index.shtml?DCMP=hpa-tmp-tmp006&HQS=Other+BB+tmp006-bb

von Dominik (Gast)


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Yoschka schrieb:
> Du könntest Dir mit mehreren TMP006 eine Zeilenkamera bauen.
>
> http://www.ti.com/ww/en/analog/tmp006/index.shtml?...

Hier passt der Temperaturbereich nicht. Die gehen nur von 40-125°

von Ulrich (Gast)


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Die untere Grenze bei der Temperatur liegt bei -40°C, nicht +40 C - das 
paßt also schon.

Ein Problem ist aber die kleine Bauform und die Fehlende Linse.

von Frank (Gast)


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Also wenn er (warmblütige) Tiere in der Wiese finden will, sind doch ein 
oder mehrere ganz gewöhnliche PIR-Sensoren genau das Richtige ... ich 
verstehe das wilde Brainstorming zu dem Thema nicht ...

So einen kompletten Sensor mit Linse und fertiger Auswertung drum herum 
gibts bei Pollin für ca. 5 Euro. Die nackten pyroelektrischen Sensoren 
kosten um die 1,50 pro Stück.

von Dominik (Gast)


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Frank schrieb:
> So einen kompletten Sensor mit Linse und fertiger Auswertung drum herum
> gibts bei Pollin für ca. 5 Euro. Die nackten pyroelektrischen Sensoren
> kosten um die 1,50 pro Stück.

5,95€ aba danke ;)

http://www.pollin.de/shop/dt/NTEyOTc4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Optoelektronik/PIR_Bewegungsmelder_Modul_PIRM61.html

von spess53 (Gast)


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Hi

>5,95€ aba danke ;)

>http://www.pollin.de/shop/dt/NTEyOTc4OTk-/Baueleme...

Wird man wahrscheinlich etwas modifizieren müssen.

MfG Spess

von Dominik (Gast)


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spess53 schrieb:
> Wird man wahrscheinlich etwas modifizieren müssen

was meinst mit modifizieren?

von spess53 (Gast)


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Hi

>was meinst mit modifizieren?

Die Teile sind auf maximale Reichweite ausgelegt. Bei kurzer Entfernung 
müsste m.M. die Emfindlichkeit heruntergesetzt werden.

MfG Spess

von Amateur (Gast)


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Low-Cost Sensoren haben irgendeine Kennlinie. Für eine sinnvolle 
Auswertung sollten auch halbwegs vergleichbare Werte zur Verfügung 
stehen.
Jeder Sensor hat einen "Öffnungswinkel" mit einer dazugehörigen 
relativen Empfindlichkeit. Also die Montage al gusto fällt wohl flach. 
Zu dicht bekommst Du ein unnötig großes Datenvolumen mit 
Doppeldeutigkeiten, zu weit auseinander gibt's Löcherkäse bzw. 
gestreiftes. Also der Abstand (horizontal) muss genau an die Sensoren 
angepasst werden. Gleiches gilt auch für den Messabstand (vertikal).

Bedenke bitte auch, dass die meisten Tierarten besseres zu tun haben als 
ihre Umwelt aufzuheizen. Einige Millionen Jahre Entwicklung haben 
diejenigen, die zu viel Wärme abstrahlen, aussterben lassen.

Das Motto: "Von nix kommt nix" gilt auch im Tierreich. Also: Viel Wärme 
abgeben; viel Fressen; schnell aussterben und das auch ohne 
landwirtschaftliche Gerätschaften.

von Wolfgang (Gast)


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Amateur schrieb:
> Bedenke bitte auch, dass die meisten Tierarten besseres zu tun haben als
> ihre Umwelt aufzuheizen. Einige Millionen Jahre Entwicklung haben
> diejenigen, die zu viel Wärme abstrahlen, aussterben lassen.

Dann frage ich mich, wieso bei einem abendlichen Spaziergang in der 
Wohnsiedlung rundum die PIR-Sensoren ansprechen und selbst die Katze des 
Nachbarn für taghelle Beleuchtung sorgt.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Alex W. schrieb:
> Der ist schwer zu bekommen! Habe versucht über meine Firma einen zu
> erhalten aber das wurde von panasonic abgeleht (dual use product)

http://www.sander-electronic.de/thermopilearrays.html

von R.H. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Dann frage ich mich, wieso bei einem abendlichen Spaziergang in der
> Wohnsiedlung rundum die PIR-Sensoren ansprechen und selbst die Katze des
> Nachbarn für taghelle Beleuchtung sorgt.

Weil das so gewollt ist. Das hat was mit Prophylaxe zu tun.

von karadur (Gast)


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Hallo


der Ansatz ist falsch. PIR sind so aufgebaut das bei fester Montage und 
statischer Wärmeverteilung kein elektrisches Signal erzeugt wird. Ändert 
sich die Abbildung der Wärmequellen auf dem Sensor, ob durch Bewegung 
oder lokale Temperaturänderung wird ein Signal erzeugt. Bewegt man den 
Sensor wird permanent ein Signal erzeugt.

von Dominik (Gast)


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karadur schrieb:
> Bewegt man den
> Sensor wird permanent ein Signal erzeugt.

Sprich mein Vorhaben ist von Vorherein zum  Scheitern verurteilt?

von Harald M. (mare_crisium)


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Dominik,
guck' doch 'mal in die "Funkamateur", Ausgabe 9/2013. Das Projekt auf 
Seite 966 könnte 'was für Dich sein :-).
Ciao,
mare_crisium

von Frank (Gast)


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karadur schrieb:
> der Ansatz ist falsch. PIR sind so aufgebaut das bei fester Montage und
> statischer Wärmeverteilung kein elektrisches Signal erzeugt wird. Ändert
> sich die Abbildung der Wärmequellen auf dem Sensor, ob durch Bewegung
> oder lokale Temperaturänderung wird ein Signal erzeugt. Bewegt man den
> Sensor wird permanent ein Signal erzeugt.

Glaube ich nicht - bzw. erst nach Test. Ein PIR-Sensor besteht meist aus 
zwei Sensorzellen und die dahinter befindliche Schaltung wertet die 
Unterschiede zwischen den Signalen aus. Geht also z.B. ein Mensch durch 
das Sichtfeld eines solchen Sensors, erzeugen die zahlreichen Linsen 
kleine Abbilder, die über den Sensor streichen. Mit an Sicherheit 
grenzender Wahrscheinlichkeit gibt es dabei Zeitpunkte, wo dei eine 
Sensorzelle das Wärmeabbild empfängt und die andere nicht - das ist der 
Zeitpunkt der Auslösung.

"Gotzt" nun ein solches Sensor-Pärchen senkrecht auf eine Wiese ohne 
warme Objekte/Tiere oder Feuerstellen, ändert sich daran auch Nichts, 
wenn der Sensor bewegt wird - beide Zellen sehen immer (annähernd) das 
gleiche Strahlunsniveau. Erst wenn eine Wärmequele ins Bild kommt, die 
sich deutlich von der Umgebung unterscheidet, ändert sich das. Assserdem 
kann man die Empfindlichekeit einstellen.

Die Bezeichnung "Bewegungsmelder" ist für PIR-Sensoren eigentlich 
Quatsch, Marketinggeblubber. Korrekt müsste es heissen 
"Wärme-Differenz-Sensor", aber das wäre wohl zu sperrig ...

von karadur (Gast)


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Hallo

Experiment: Warmer Fleck auf dem Boden. Der PIR ist fest montiert. => 
statische Wärmeverteilung und kein Signal.

Dann bewegen wir den Sensor. Wärmeverteilung auf dem Sensor ändert sich 
=> Signal.

Weiteres Problem: jeder Sensor ist unabhängig. Es gibt keine 
Kompensation zwischen den Sensoren.

von Dominik (Gast)


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Ich glaub das ganze wird mir zu kompliziert und ich lass es wohl 
bleiben..... möchte nicht unnötig zeit und geld in ein projekt stecken 
bei dem es nicht sicher ist das es funktioniert

von spess53 (Gast)


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Hi

>Ich glaub das ganze wird mir zu kompliziert und ich lass es wohl
>bleiben.....

Du lässt dich aber schnell abschrecken

>möchte nicht unnötig zeit und geld in ein projekt stecken
>bei dem es nicht sicher ist das es funktioniert

So viel Geld brauchst du gar nicht:

http://www.ebay.de/itm/5-PIR-Infrared-IR-Bewegungsmelder-Detector-Module-7m-/290558712650?pt=DE_Haus_Garten_Heimwerker_Sicherheitstechnik&hash=item43a6a61b4a#ht_2471wt_1400

MfG Spess

von Dominik (Gast)


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Mei problem is nur das ich auf dem gebiet a halber nockapatzl bin :)

von spess53 (Gast)


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Hi

>Mei problem is nur das ich auf dem gebiet a halber nockapatzl bin :)

Das ist natürlich ein Hinderungsgrund.

MfG Spess

von Dominik (Gast)


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Aaaaaber das positive is das mich mrin alter herr nicht mit 2 linke 
hände ausgestattet hat :)

von Dominik (Gast)


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Und nun zur master frage.... gibts ne möglichkeit die pir sensoren 
digital (zb raspberry) einzustellen? Oder bleibt mir nix anderes übrig 
als jeden einzelnen mitn Schraubendreher zu justieren?

von Markus R. (maggus)


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Die PIR Sensoren in Bewegungsmeldern basieren auf dem pyroelektrischen 
Effekt (eine TemperaturÄNDERUNG wird in eine Ladungstrennung umgesetzt 
-> messbare Spannung). Dazu gibts auch einen Wikipedia Artikel. Das ist 
schon genau das, was du für dein Vorhaben brauchst.

Du fährst mit dem Teil übers Feld, der Boden hat überall die gleiche 
Temperatur -> keine Temperaturänderung -> Spannung = 0

Du fährst mit dem Teil übers Feld, ein Tier sitzt da, du fährst mit dem 
Sensor über das Tier hinweg. -> Das Tier ist wärmer als der Boden, also 
positive Temperaturänderung -> positiver Spannungsausschlag. Du fährst 
weiter (über das Tier hinaus) -> negativer Temperaturunterschied 
(Tier->Boden) -> negativer Spannungsausschlag.

Wenn du über dem Tier mit dem Sensor stehen bleibst, wird die Spannung 
auch wieder auf Null absinken, da der vom Sensor erzeugte 
Ladungsunterschied wieder abfließt!

Kombination mit dem Mikrocontroller: Werte die Spannung an den 
pyroelektrischen Sensoren mit dem Raspberry aus und bau eine Erkennung 
der beschriebenen entstehenden Spannungsflanken ein.

Für die maximal mögliche Fahr/Laufgeschwindigkeit wirst du um einen Test 
(z.B. mit einem einzelnen Sensor) schwer herumkommen.

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