Hallo Ihr, ich suche eine Möglichkeit eine Positionsänderung von 1mm in der X oder Y oder Z Achse Messbar wahrzunehmen und diese entsprechend mit einem uC auszuwerten. Preislich darf/sollte der Sensor max 20€ kosten. Meine Frage an euch, klappt das mit einem Gyro oder nur in Kombination mit einem Beschleuigungssensor? Gibt es einen anderen Sensortyp mit dem das möglich ist? Dankesehr! Gruß Thomas
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Thomas schrieb: > eine Positionsänderung von 1mm In welcher Zeit denn? Beschleunigungen kannst du nur messen, wenn der Sensor bewegt wird, und auch nur genau dann. Auch Gyros sind in diesem Bereich hilflos. Aus dem Bauch heraus würde ich vermuten, das es nicht so geht - jedenfalls nicht fürn Pfund.
Ein Beschleunigungssensor misst Beschleunigung, ein Gyroskop misst Drehraten. Keines der beiden kann statisches Displayment messen. Dafür solltest Du einen Distanzsensor nutzen. Es sein denn, Du hast noch eine Spezifikation für die zu messende Beschleinigung...
Positionsänderungen kann man auf Dauer ohnehin nicht nur über ein Beschleunigungssignal messen. Die Position driftet weg, wenn man sie nicht auf einem weiteren Signal (z.B. GPS) abstützen kann. Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Mit einem Gyroscope misst man eine Winkelposition. D.h. du kannst messen ob sich dein Gerät um einen bestimmten Winkel gedreht hat. Wenn du eine translatorische Messung durchführen willst brauchst du eher ein Beschleunigungsensor. Ich bezweifle aber stark, dass du damit 1mm präzise auflösen kannst. Da kommt es auch immer auf die Änderungsrate an. d.h. wenn dein Gerät von 1mm zu 2mm hüpft, so kannst du anhand der Beschleunigungsimpulse dieses hüpfen messen. Wenn dein Gerät mit einer konstanten Geschwindigkeit (die du weißt) sich bewegt, so kannst du anhand der anfangs Beschleunigung und Abbremsen sicherlich auch alles korrekt messen, da du den Anfangs- und Endpunkt messen kannst, die Position sich durch aufintegration berechnen lässt. Bewegt sich dein Gerät aber unregelmäßig mit variierender Geschwindigkeit, so stelle ich es mir extrem schwer vor. Da brauchst du eine absolute Messung die externe Komponenten und Referenzen benötigt (bspw. Ultraschall-Abstandsmessung, oder Laser) Nimm einfach ein Smartphone, installier eine App zum auslesen der Sensordaten, klebe das Smartphone auf dein Gerät und werte die Daten am Ende am PC aus. Dann siehst du was machbar ist.
>Mit einem Gyroscope misst man eine Winkelposition. D.h. du kannst messen
ob sich dein Gerät um einen bestimmten Winkel gedreht hat.
Nein. Mit einem Gyro misst man die Drehrate.
Ein translatorischer Beschleunigungssensor ist leider ganz falsch. Zum
Einen kommt auch Rauschen aus dem Sensor, zum Anderen generieren
Vibration auch Signal. Nimm einen Distanzsensor. Der ist eh einfacher.
Und moeglicherweise guenstiger.
Hey, cool Danke für Eure Antworten. Der Prozess der Veränderung läuft sehr langsam ab. Vielleicht 1mm/Woche. Okay, dann muss ich etwas anderes an die Sache ran gehen. Ich wollte für eine KlausurArbeit als Aufgabe einen Riss z.B. Mauer mit 2 Sensoren überwachen und die technischen Möglichkeiten aufzeigen. GPS ist m.M. nach zu ungenau und Distanzsensoren sind nur auf kurze Entfernung genau - wobei da die Z Achsen Überwachung noch dazukommt. Falls Ihr noch ne Idee habt - melden :) Danke, Thomas
nochwas schrieb: > Nimm einen Distanzsensor. Der ist eh einfacher. > Und moeglicherweise guenstiger. Z.B. gibts fertige mit Infrarot und I²C für geringe Abstände oder mit Ultraschall für 60mm und mehr. Alles für wenige Euros.
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Dehnungsmessstreifen werden üblicherweise für Risse etc. verwendet. Ansonsten Distanzmessung mit Laser etc.
aha schrieb: > Distanzmessung mit Laser etc. @Thomas: Wie genau soll die Messung denn sein? Ich meine wegen der Kanone und den Spatzen.
nochwas schrieb: > Nein. Mit einem Gyro misst man die Drehrate. Recht haste :-) Thomas schrieb: > Der Prozess der Veränderung läuft sehr langsam ab. Vielleicht 1mm/Woche. > Okay, dann muss ich etwas anderes an die Sache ran gehen. Ich wollte für > eine KlausurArbeit als Aufgabe einen Riss z.B. Mauer mit 2 Sensoren > überwachen und die technischen Möglichkeiten aufzeigen. Die angesprochenen Dehnungsmessstreifen sind dafür wohl das einfachste. Noch simpler wäre vielleicht einfach regelmäßig ein Foto der Mauer machen. Du kannst ein paar 'Kalibrierpunkte' an die Mauer kleben und dann einfach jeden Mittag ein Bild der Mauer machen. Am PC kannst du dann die Entwicklung des Risses analysieren. Mittels der Kalibrierpunkte kannst du dann die Einzelbilder exakt ausrichten und sogar im Zeitraffer ablaufen lassen (ist bestimmt cool für eine Präsentation). Wenn du die Kamera fest installieren kannst wird es noch einfacher.
Thomas schrieb: > und die technischen Möglichkeiten aufzeigen Nur aufzeigen? Oder auch wirtschaftlich bewerten? Kannst Du Löcher in die Steine bohren, um einen Dehnungsmessstreifen zu befestigen?
Hallo und danke für Eure Ideen: Frank M. schrieb: > Noch simpler wäre vielleicht einfach regelmäßig ein Foto der Mauer > machen. Du kannst ein paar 'Kalibrierpunkte' an die Mauer kleben und > dann einfach jeden Mittag ein Bild der Mauer machen. Am PC kannst du > dann die Entwicklung des Risses analysieren. Mittels der Kalibrierpunkte > kannst du dann die Einzelbilder exakt ausrichten und sogar im Zeitraffer > ablaufen lassen (ist bestimmt cool für eine Präsentation). Wenn du die > Kamera fest installieren kannst wird es noch einfacher. Klingt gut aber wenn die Wand sich in der Z Achse bewegt möchte ich das auch aufzeichnen. Zudem muss ich sicherstellen das auch an einer Außenwand funktioniert, also "extremen" Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Torsten C. schrieb: > Nur aufzeigen? Oder auch wirtschaftlich bewerten? > > Kannst Du Löcher in die Steine bohren, um einen Dehnungsmessstreifen zu > befestigen? Löcher kann ich in die Wand bohren. Wirtschaftlich bewertet ist wichtig und will ich auch machen. Dehnungsmessstreifen ist der klassische Weg. Den gibt es ja schon ;) Gruß Thomas
Wo ist denn der Bezugspunkt, darf man den als unveränderlich annehmen? Geht es um Relativbewegungen zwischen zwei Teilen der Mauer? Für feine Veränderungen könnte man auch das Prinzip des Spiegelgalvanometers verwenden. http://de.wikipedia.org/wiki/Spiegelgalvanometer#Ablesung http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtzeiger
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Thomas schrieb: > sind nur auf kurze Entfernung genau Dann sag doch mal, welche Distanz du auf +-1mm absolut überwachen willst... Denn wenn du den Riss schon hast und nur den Selbst wenn du einen Faden spannst und einen Mikroschalter damit betätigst, hast du das Problem mit der Wärmeausdehnung. Du hast Risse und willst die überwachen, oder wie? Thomas schrieb: > Klingt gut aber wenn die Wand sich in der Z Achse bewegt möchte ich das > auch aufzeichnen Sprich: die Mauer sackt ab. Wie stellst du sicher, dass sich dein Bezugspunkt nicht auch in der Z-Achse bewegt? Ein Absacker um 1mm ist nicht viel... > Zudem muss ich sicherstellen das auch an einer Außenwand funktioniert, > also "extremen" Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Das Ganze passt niemals mit dieser Forderung zusammen: >>> Sensor max 20€
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Hey, Lothar Miller schrieb: > Thomas schrieb: >> sind nur auf kurze Entfernung genau > Dann sag doch mal, welche Distanz du auf +-1mm absolut überwachen > willst... > Denn wenn du den Riss schon hast und nur den > Selbst wenn du einen Faden spannst und einen Mikroschalter damit > betätigst, hast du das Problem mit der Wärmeausdehnung. Du hast Risse > und willst die überwachen, oder wie? > Ich habe schon Beispielhaft eine Wand mit einem Riss und möchte nur die Änderung zueinander messen wollen. Eine Änderungserkennung von erst ab 5cm ist quasi zu spät für die Wand. > Thomas schrieb: >> Klingt gut aber wenn die Wand sich in der Z Achse bewegt möchte ich das >> auch aufzeichnen > Sprich: die Mauer sackt ab. > Wie stellst du sicher, dass sich dein Bezugspunkt nicht auch in der > Z-Achse bewegt? Ein Absacker um 1mm ist nicht viel... Meine Idee war auf der linken und rechten Wand einen Gyro zu installieren und beide miteinander zu vergleichen. Wenn es eine Möglichkeit beide zu synchronisieren gibt - das schwebt mir vor :) Wahrscheinlich unrealisitisch... Wenn beide Wände sich heben ist alles gut. Hebt der eine Sensor gebenüber dem anderen bewegt sich was. Die Auflösung sollte hoch sein um kleine Änderungen zuverlässig zu ermitteln. >> Zudem muss ich sicherstellen das auch an einer Außenwand funktioniert, >> also "extremen" Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. > Das Ganze passt niemals mit dieser Forderung zusammen: >>>> Sensor max 20€ Also nicht der komplette Sensor, nur das Bauteil zum erkennen der "kleinen" Bewegung.
Wenn man verständlich formulöiert, was man machen will, hat schon die halbe Lösung. Du willst langsame Postionsänderungen der einen Wand RELATIV zur anderen Wand erfassen - und zwar in alle Richtungen. RELATIV -> Eine der beiden Wände ist also der Bezugspunkt. Du brauchst einen Sensor, der an einer Wand befestigt ist und die andere Wand erfasst. alle Richtungen -> Ein Dehnungs-Messtreifen erfasst nur die Distanz und auch nur dann, wenn sie sich vergrößert. Das geht also schonmal nicht. Fotokamera an eine Wand schreiben und dann den Riss oder einen Messpunkt abfotografieren reicht nicht aus, weil man damit nur zwei Achsen erfassen kann. GPS, Radar, Ultraschall, etc ist alles sicher nicht präzise genug. Es geht hier ja um Millimeter! Ich könnte mir eine Kombination aus zwei Fotoapparaten vorstellen. Beide werden an die linke Wand geschraubt. Einer schaut frontal auf einen Messpunkt der zweiten Wand. Der andere ist um 90 Grad gedreht und schaut auf einen anderen Messpunkt, um die fehlende dritte Ebene zu ergänzen. Mit ein bisschen Metallgestänge sollte man das leicht hinbekommen. Unter 20 Euro war ein Scherz, oder?
In Düsseldorf hat man mehrer Türme mit Laser-Messgeräten aufgebaut, um ein ganzes Gebäude beim Bau eines U-Bahn Tunnels zu überwachen. Die Anlage hat Millionen gekostet (nicht 20 Euro).
Thomas schrieb: > Meine Idee war auf der linken und rechten Wand einen Gyro zu > installieren und beide miteinander zu vergleichen. Das bringt dir genau gar nichts. Denn erstens stellt ein Gyro Drehraten fest und keine lineare Bewegungen. Und zweitens driften die. D.h. nach einer Zeitspanne X kriegst du vom Gyro die Meldung, dass er jetzt auf dem Kopf steht, selbst wenn du ihn festgeschraubt hast und sich die Wand kein bißchen bewegt hat. X liegt im Bereich von 30 Sekunden bis (bei den besseren) ein paar Minuten. Die wirklich guten schaffen es auch noch länger, aber dann kannst du an deine 20 Euro gleich mal ein paar 0-en hinten drann hängen. PS: wann immer du einen komischen Vorschlag hörst, in dem die Worte 'Gyro' oder 'Beschleunigungssensor' einzeln vorkommen, kannst du in 99% der Fälle davon ausgehen, dass derjenige der den Vorschlag macht, nicht den blassen Schimmer davon hat, wie ein Gyro/Beschleunigungssensor arbeitet und was man mit ihm machen kann und was nicht. Und meistens ist dann sein Vorschlag in der Kategorie 'das geht gar nicht mit einem G./B.'. Die Kombination aus Gyro und Beschleunigungssensor kann man nehmen, um sie mit einem Kalmanfilter zu einer Inertial Platform Unit zusammen zu verrechnen. Eine derartige IPU kann dann über hinreichend lange Zeiträume ihre Position im Raum feststellen und mitführen. Aber lineare Bewegungen hast du damit immer noch nicht erfasst. Also: denk dir was anderes aus. Irgendwas, in dem sich deine zu messende Größe direkt in einem Messwert niederschlägt. Zb ein Laser, der auf einen schräg stehenden Spiegel an der anderen Mauerseite projeziert wird und die Reflektion wird auf der originalen Mauerseite mit einem CCD (oder einem Liniensensor) erfasst. Entfernen sich LIchtquelle und Spiegel, wirkt sich das auf die Position des Lichtpunktes aus. Und die kann man erfassen. Oder ein Faden wird von A nach B gespannt und mit einer Feder gestrafft gehalten. Der Faden ist auf einer Seite auf einer Trommel aufgwickelt. Die Trommel wird bei einer Längenänderung (und damit einer Rissverbreiterung) durch den Faden gedreht und diese Drehung kann man wieder einfach detektieren. Vergiss Gyro und Beschleunigungssensor. Die bringen dich nicht weiter. Abgesehen davon, dass du in deiner Anwendung nichts damit anfangen kannst, funktioniert das nur in der theoretischen Physik super gut. Aber die theoretische Physik berücksicht auch keine Gyrodrift und kein Messwertrauschen. Leg einen Beschleunigungssensor vor dich auf den Tisch und integriere die Messwerte naiv nach Newton auf. Nach 10 Minuten behauptet der B.-Sensor dein Tisch, wäre mit Überschall-Geschwindigkeit irgendwo über Texas. Er hat die ganze Zeit einfach nur das Sensorrauschen aufintegriert und ist so zu dieser Geschwindigkeit gekommen, obwohl er die ganze Zeit vor dir ruhig auf dem Tisch liegt.
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Karl Heinz schrieb: > PS: wann immer du einen komischen Vorschlag hörst, in dem die Worte > 'Gyro' oder 'Beschleunigungssensor' einzeln vorkommen, kannst du in 99% > der Fälle davon ausgehen... Ich würde die 99% eher noch deutlich höher ansetzen... > Oder ein Faden wird von A nach B gespannt und mit einer Feder gestrafft > gehalten.... Funktioniert wegen der Wärmeausdehnung nicht, wenn der Faden wie Thomas schrieb: >>> ... "extremen" Temperaturschwankungen ausgesetzt ist.
Mir ist gerade noch eine Konstruktion eingefalen: An die eine Wand befestigt du drei Potentiometer mit Betätigungshebel (wie an R/C Fernsteuerungen) - ausgerichtet in drei Achsen. An die andere Wand befestigst Du Gestänge, welche die Potis betätigen. Dann brauchst du nur noch die drei analogen Spannungen auswerten, die sie abgeben. Wurden optische Distanzsensoren schon erwähnt? http://i.stack.imgur.com/hBbCJ.jpg Davon kann mna ja auch drei Stück kombinieren.
Ich würde optische 3D Scanner empfehlen. Die habe Auflösungen von <1mm. Die kann man sich teilweise auch ausleihen. Dann reicht es, alle paar Wochen die Mauer mal nachzumessen, und die Unterscheide zu visualisieren.
Lothar Miller schrieb: >> Oder ein Faden wird von A nach B gespannt und mit einer Feder gestrafft >> gehalten.... > Funktioniert wegen der Wärmeausdehnung nicht, wenn der Faden > wie Thomas schrieb: >>>> ... "extremen" Temperaturschwankungen ausgesetzt ist. Ist ein Argument. Dem könnte man mit einer Kontrollstrecke begegnen, von der man sicher weiß, dass da kein Riss dazwischen ist. Man könnte auch vorab in einem kontrollierten Temperaturexperiment die Ausdehnung bestimmen. Windlast wäre allerdings ein Problem.
Mehrere Laserpointer (~3€ aus China) einzementieren und die Lichtpunkte an der anderen Wand per CCD-Element (billig bei Pollin) auswerten. Ginge das?
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Sorry aber so ein wüster Blödsinn zum Teil. Für Rissüberwachung in zwei Ebenen nimmt man sowas: http://goecke.de/Produkte/Vermarkungsmaterial/Rissbreitenmessung/Riss-Spion-101-RS1--Rissueberwachung-in-zwei-Richtungen-.html Man kann ja eine Kamera installieren um das remote zu überwachen und ggf. über Software auszuwerten. Und wenns 3 Ebenen sein müssen nimmt man 2 von den Dingern und klebt den 2. oben oder unten 'um die Ecke'
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Kann man vieleicht den Titel dieses Threads korrigieren zu sowas wie "Wie 3 dimensinale Rissüberwachung". So ist das völlig daneben.
Mein Schwager arbeitet in einer Schule, in der es Risse gibt (historisches Gebäude). Da sind die Risse mit 2 Verfahren abgesichert: 1. Die Riss-Spione von Goecke werden "per Auge" abgelesen. 2. Dehnungsmessstreifen werden per µC überwacht und die Daten per RS485 an eine Alarmzentrale gegeben.
> 2. Dehnungsmessstreifen werden per µC überwacht und die Daten per RS485 > an eine Alarmzentrale gegeben. Ist das direkt mit dem Amok-Alarm verknüpft? 3x Hupen "Alle unter die Tische, bewaffneter Verrückter im Haus" 5x Hupen "Alle unter die Tische das Dach kommt runter"? :D Dehnungsmesstreifen & Riss-Spion zeigen doch schon die technisch sinnvolle Umsetzung: Der Sensor ist zweiteilig und wird an beiden Mauerstücken verankert. So musst du "nur" die Bewegung der Sensorteile zueinander erfassen und nicht zwei Sensoren globalgalaktisch "im Raum" finden und vergleichen. Du könntest mal versuchen den Riss-Spion nachzubauen, statt der Skala verwendest du z.B. einen kleinen Touchscreen und eine federgelagerte Kugel. Vielleicht lässt sich der Touchscreen auch direkt verwenden um über den Anpressdruck den Z-Abstand zu ermitteln, oder du verwendest die leitfähigen Folien als Teil von einem kapazitiven Sensor.
stefanus schrieb: > GPS, ... ist alles sicher nicht präzise genug Da hast du wahrlich recht. Mit GPS kommt man typisch auf 8mm Genauigkeit über ein paar Kilometer, aber nicht für 20€ ;-)
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