Moin, kann mir jemand die Funktionsweise gepulster Lichtschranken erklären? Also wie ich durch das Pulsen das Umgebungslicht kompensiere. Geschieht das Kompensieren in einem µC oder per Analogschaltung? Wird das Signal erst gefiltert oder normalisier ich per Schmitt-trigger und filtere dann das Signal digital?
trittdenraab schrieb: > kann mir jemand die Funktionsweise gepulster Lichtschranken erklären? > Also wie ich durch das Pulsen das Umgebungslicht kompensiere. Ist selber denken so schwer? Umgebungslicht ist i.d.R. nicht gepulst. Oder doch zumindest mit einer anderen Frequenz als das Nutzsignal. Und schon öffnen sich ca. 1000 Wege, das Nutzsignal von einem Störsignal zu unterscheiden. XL
genau, tausend Wege. Sicherlich einige davo besonders effizient und erprobt. Um das Rad nicht neu zu erfinden, frag ich.
Meine Idee wäre gewesen, das Signal am Fototransistor hochpass zu filtern, dann verstärken, in einen Schmitt-trigger und dann 1 oder 0 am Ausgang zu haben. Aber ob das das ist, was man gemeinhin tut, weiß ich nicht.
trittdenraab schrieb: > genau, tausend Wege. Sicherlich einige davo besonders effizient und > erprobt. Um das Rad nicht neu zu erfinden, frag ich. Der typische Weg dafür, auch für ähnliche Probleme, ist ein Verstärker, der Wechselspannung wesentlich höher verstärkt als Gleichspannung. Gruss Harald
Die Zappelei kann zwei Gründe haben: 1. Eine gepulste (modulierte) Leuchtdiode kann VIEL heller werden als eine im Dauerbetrieb. Ist nicht schlecht mit Rücksicht auf die Reichweite. 2. Man kann auf diese weise Einflüsse durch das Umgebungslicht herausfiltern. Das "eigene" Licht hat eine eigene, bekannte Frequenz. Rundherum geht's meist um 50 Hz (künstliche Beleuchtung) und um 0 Hz, die gute alte Sonne, die ja oft mit ihren Scheinen um sich wirft. Also zwei Klappen und eine Fliege.
Kompliziert mit einem http://de.wikipedia.org/wiki/Lock-in-Verstärker , einfacher mit einem ordinären Bandpass hinter dem Empfänger. Noch einfacher: ein TSOPxxxx-Modul als Empfänger, der den Bandpass schon enthält.
Meine IR-Led erlaubt laut Datenblatt einen Peak von 1,2A bei 1/100 Duty Cycle und 10ms Pulse Width. Heißt 10ms Pulse Width dass die Periodendauer des PWM 10ms beträgt und der Strom-Impuls 0,1ms oder sind 10ms Strom bei einer PWM-Frequenz von 1Hz gemeint?
Es heißt, dass der Strompuls 0,1ms lang und die Periodendauer der PWM 100*0,1ms (also f = 100Hz) sein kann. Zur Unterdrückung des Umgebungslichts gibt es noch die Möglichkeit der digitalen Synchrondemodulation. Klingt komplizierter als es ist: Die LED wird mit einem einfachen Rechtecksignal gepulst. Das von Fotodiode oder -Transistor wieder empfangene Signal wird nach Digitalisierung mit Hilfe eines XORs phasengleich mit dem Sendesignal verglichen. Das dabei entstehende verXORte Signal wird über einen Tiefpass geschickt. Dann hat man ein analoges Signal, das die Übereinstimmung von Sende- und Empfangssignal repräsentiert und kann dann per Komparator eine Schwelle für die Blockierung der Lichtschranke festlegen.
Onkel Dittmeyer schrieb: > Zur Unterdrückung des Umgebungslichts gibt es noch die Möglichkeit der > digitalen Synchrondemodulation. Die Billigvariante dazu: LED ein - Messen - Wert merken - LED aus - Messen - Wert mit altem vergleichen - kommt (ungefähr) das gleiche heraus, hat jemand dazwischen gestanden.
Amateur schrieb: > Rundherum geht's meist um 50 Hz Die Frequenz des meist Rundherum-Licht beträgt 100Hz.
photon schrieb: >> Rundherum geht's meist um 50 Hz > Die Frequenz des meist Rundherum-Licht beträgt 100Hz. Betrug meist ... Heute gibt es LED usw., die auch mit anderer Frequenz stören könnten. Deshalb ist eine optische Lösung mit schwarzem Rohr erst mal die simpelste Lösung bevor man an andere Frequenzen, Methoden oder gar verschlüsseln denkt.
Vielen Dank für die Antworten. Das mit dem Lock-In-Verstärker sieht interessant aus. Hätte da noch ein paar Fragen zu: - Ich wollte eigentlich keine Kabelverbindung zwischen IR-Led und Empfänger. Das Referenzsignal am Empfänger zu rekonstruieren ist vermutlich nicht trivial? Vielleicht irgendwas mit Synchronisierungsimpulsen? - Hat es evtl. Vorteile das AC-Verstärkerglied am Anfang der Schaltung als getuneten Verstärker (Bandpass) zu realisieren? - Das Prinzip ist ja, dass sich Rauschanteile außerhalb der Referenzfrequenz am Tiefpass neutralisieren. Kann das jemand vielleicht genauer erklären. Ich hätte erwartet, dass das Umgebungslicht nicht die statistische Verteilung von theoretischem Rauschen aufweist. Warum gilt die Annahme? - Kennt jemand eine sehr minimalistische Schaltung, die mit wenig Bauteilen auskommt? Ich habe hier keine besonders kritische Anwendung und brauche keine Industriequalität. Empfängerseitig hängt ein Microcontroller. Vielleicht lässt sich da ein Teil des analogen Schaltungsaufwands verlagern. Ich hatte zwar keinen mit AD-Wandler vorgesehen, aber das könnte ich mir auch anders überlegen.
trittdenraab schrieb: > Das mit dem Lock-In-Verstärker sieht interessant aus. Hätte da noch ein > paar Fragen zu: > > - Ich wollte eigentlich keine Kabelverbindung zwischen IR-Led und > Empfänger. Solche Verstärker braucht man eigentlich nur für spezielle Meßaufgaben, z.B. wenn Du die Entfernung Erde-> Mond messen willst. > - Hat es evtl. Vorteile das AC-Verstärkerglied am Anfang der Schaltung > als getuneten Verstärker (Bandpass) zu realisieren? Ich weiss zwar nicht, was ein getuneter Verstärker ist, aber Modulation und Bandpass ist die übliche Methode bei IR-Fern- bedienungen, und die schaffen es problemlos, mehrere Meter zu überbrücken. > - Kennt jemand eine sehr minimalistische Schaltung, die mit wenig > Bauteilen auskommt? Modulierte IR-Diode plus Fernbedienungsempfänger. Wegen Besonderheiten in den Empfänger-ICs braucht man aber mindestens eine Doppelmodulation z.B. 38 kHz plus 1 kHz. russ Harald
trittdenraab schrieb: > - Hat es evtl. Vorteile das AC-Verstärkerglied am Anfang der Schaltung > als getuneten Verstärker (Bandpass) zu realisieren? Was willst du da tunen. Verwende eine feste Frequenz für den Sender und du kannst mit einem Bandpaß mit fester Mittenfrequenz arbeiten, wie bei gängigen IR-Fernbedienungen. Einzeln gibt es die Signalaufbereitung z.B. als vsop383 oder vsop584
trittdenraab schrieb: > Das mit dem Lock-In-Verstärker sieht interessant aus. Hätte da noch ein > paar Fragen zu: > > - Ich wollte eigentlich keine Kabelverbindung zwischen IR-Led und > Empfänger. Das Referenzsignal am Empfänger zu rekonstruieren ist > vermutlich nicht trivial? Ohne (separate) Verbindung zwischen Sender und Empfänger ergibt die Verwendung eines Lock-In-Detektors wenig Sinn. Man kann das zwar machen (siehe GPS) aber der Aufwand wird groß (siehe GPS). > - Hat es evtl. Vorteile das AC-Verstärkerglied am Anfang der Schaltung > als getuneten Verstärker (Bandpass) zu realisieren? Nicht nur eventuell. Genau so baut man das, wenn man nur die Frequenz des Senders kennt. Das findest du in einigen 100 Millionen Haushalten in Form des Empfängers für eine IR-Fernbedienung. > - Das Prinzip ist ja, dass sich Rauschanteile außerhalb der > Referenzfrequenz am Tiefpass neutralisieren. Ich nehme an, du bist jetzt gedanklich wieder beim Lock-In- bzw. Korrelations-Detektor. Der unterdrückt nicht nur Rauschen, sondern jegliches Beisignal (insbesondere auch Gleichsignale) das nicht genau mit dem Sendersignal in Phase ist. Ideal wird die Untersrückung allerdings nur, wenn man unendlich lange mittelt. > Kann das jemand vielleicht genauer erklären. Die Mathematik. Stichwort Kreuzkorrelation. > - Kennt jemand eine sehr minimalistische Schaltung, die mit wenig > Bauteilen auskommt? Ich habe hier keine besonders kritische Anwendung > und brauche keine Industriequalität. Empfängerseitig hängt ein > Microcontroller. Es wurde dir jetzt schon mehrfach zu IR-Fernbedien-Empfängern geraten. Die sind spottbillig und ziemlich empfindlich. Einziger Nachteil: der Sender muß doppelt moduliert werden. Steht im Datenblatt des Empfängers unter dem Stichwort "Envelope Duty Cycle vs. Burstlength" XL
Achim_42 schrieb: > Nimm einen IS 471, wenn Du etwas bauen willst. Im Gegensatz zu den VSOP/TSOPxxxxx zählt der IS471 allerdings deutlich zu den Rarität auf dem Elektronikmarkt.
Axel Schwenke schrieb: > Es wurde dir jetzt schon mehrfach zu IR-Fernbedien-Empfängern geraten. > Die sind spottbillig und ziemlich empfindlich. Einziger Nachteil: der > Sender muß doppelt moduliert werden. Steht im Datenblatt des Empfängers > unter dem Stichwort "Envelope Duty Cycle vs. Burstlength" > > > XL klingt pragmatisch. Hab sogar einen TSOP31238 bei mir in der Grabbelkiste gefunden. Das doppelte Modulieren sollte doch mit zwei 555ern gehen. Andererseits überlege ich, vielleicht mit Reflektionen zu arbeiten, also Sender und Empfänger nebeneinander in die selbe Richtung auszurichten (Bewegungsmelder). Empfängerseitig hab ich ja 'nen µC, der die Modulation übernehmen kann. Dann spar ich mir die 555er-Schaltung. Sollte doch gehen, oder?
Die Modulation mit 2 NE555 geht. Das kann natürlich auch ein µC übernehmen. Das passende Signal ist 38 kHz mit etwa 20% Tastverhältnis und dann noch einmal etwa 30-50% Tastung und etwa 2 kHz. Auf der Empfängerseite ist halt immer die Frage ob die Pulspakete erkannt werden - das kann der µC sehr gut.
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