Hallo! Ich suche ein optische Sensorsystem, das transparente Materialien (bis zu einem Abstand von ca 10 cm) erkennt. Die Obekte sind durchsichtige Plastikbecher, die von der Seite detektiert werden müssen. Es gibt hier natürlich fertige Systeme, die jedoch relativ teuer sind. Hat wer eine Idee, wie man das billig und zuverlässig detektieren kann? THX
HAllo, danke für die Idee. Glaubst du, dass IR vom Plastik reflektiert/absorbiert wird? Hatte noch vergessen zu erwähnen, das Tageslicht (in Räumen, keine direkte Sonneneinstrahlung) auch zu berücksichtigen ist. Von hier aus sind IR Signale wohl eher fehleranfällig?! THX
Andre schrieb: > HAllo, > > danke für die Idee. Glaubst du, dass IR vom Plastik > reflektiert/absorbiert wird? > > Hatte noch vergessen zu erwähnen, das Tageslicht (in Räumen, keine > direkte Sonneneinstrahlung) auch zu berücksichtigen ist. Von hier aus > sind IR Signale wohl eher fehleranfällig?! > > THX Kannst ja die IR-Sendediode modulieren und am Empfänger das demodulierte Signal auswerten. Dann bist du frei von Tageslicht-Einflüssen. Und der Empfänger sollte natürlich auch ein IR-Filter haben, damit nur die gewünschte Wellenlänge durchkommt. So wird das üblicherweise z.B. bei Lichtschranken gemacht.
Andre schrieb: > Hatte noch vergessen zu erwähnen, das Tageslicht (in Räumen, keine > direkte Sonneneinstrahlung) auch zu berücksichtigen ist. Was genau ist die Anwendung? Automat, der Becher befüllt?
Die Frage ist ja: Was heißt detektieren? Unterscheiden von anderen Objekten oder unterscheiden von "kein Objekt". Was sind die Rahmenbedingungen? Können Sender und Empfänger einander gegenüber stehen, oder müssen beide auf einer Seite sein. Falls ja, ist ein Spiegel erlaubt? Sind es immer die selben Becher, aus dem selben Material? Ist die Position der Becher definiert? Sind die Becher sauber? Das Tageslicht ist relativ egal, wenn du dein Anregungslicht modulierst und nur den DC-Anteil des Singnals auswertest.
Andre schrieb: > Glaubst du, dass IR vom Plastik > reflektiert/absorbiert wird? Egal wie und in welchem Wellenlängenberich (vlt. auch UV?) - die Transparenz der Gesamtstrecke wird in jedem Falle duch Einbringen eines Objektes verringert. Ich würde ja eine Art intelligente bzw. lernfähige Lichtschranke mit einem Mikroprozessor versuchen. Zunächst wird manuell ein Schwellwert vorgegeben, den die Lichtschranke aber im Laufe der Zeit selber optimiert. Dabei werden neben der aktuellen "Schalt-Entscheidung" die z.B. letzten 100 Helligkeits-Mini- und Maxima protokolliert und die Schaltschwelle immer dynamisch in die Mitte gelegt ... müsst man mal ausprobieren.
"Egal wie und in welchem Wellenlängenberich (vlt. auch UV?) - die Transparenz der Gesamtstrecke wird in jedem Falle duch Einbringen eines Objektes verringert." Vor allem dadurch das die meisten transparenten Materialien doch ein wenig spiegeln und vor allem in Luft das Licht brechen und/oder diffundieren. Deshalb sind so wenige transparente Objekte in Luft unsichtbar... Glas in Immersionsöl oder Benzol zB wäre schon etwas schwieriger zu detektieren ;)
Andre schrieb: > Es gibt hier > natürlich fertige Systeme, die jedoch relativ teuer sind. ??? siehe: http://www.ebay.de/itm/IFM-OG5046-Lichttaster-Sensor-Reflexlichtschranke-/261672915689?pt=Sensoren_Regler&hash=item3cecebd2e9
butsu schrieb: > Was heißt detektieren? Unterscheiden von anderen > Objekten oder unterscheiden von "kein Objekt". Nur erkennen, ob Objekt da oder nicht. butsu schrieb: > Können Sender und Empfänger einander > gegenüber stehen, oder müssen beide auf einer Seite sein. Falls ja, ist > ein Spiegel erlaubt? das ist egal, es könnten theoretisch auch spiegel montiert werden. butsu schrieb: > Sind es immer die selben Becher, aus dem selben > Material? das selbe material ja, die größe kann sich jedoch um +/- 4mm im Durchmesser ändern, was aber prinzipiell für die Detektion von der Seite egal ist. butsu schrieb: > Ist die Position der Becher definiert? ja butsu schrieb: > Sind die Becher sauber? das ist nicht zu 100% garantiert. aber "etwas dreck" würde die detektion ja eigentlich nur begünstigen, oder? Frank Esselbach schrieb: > Egal wie und in welchem Wellenlängenberich (vlt. auch UV?) - die > Transparenz der Gesamtstrecke wird in jedem Falle duch Einbringen eines > Objektes verringert. Das ist richtig, aber bei refektierenden Systemen (z.B. Reflexlichtschranke ist das ein Problem...
torgel schrieb: > Andre schrieb: >> Es gibt hier >> natürlich fertige Systeme, die jedoch relativ teuer sind. > > ??? > > siehe: > Ebay-Artikel Nr. 261672915689 die Frage ist, ob solche sensoren für meine Anforderungen geeignet sind (Transparenz usw...). Reflexlichtschranken sind da immer kritisch zu betrachten...
Andre schrieb: > die Frage ist, ob solche sensoren für meine Anforderungen geeignet sind Wenn Du jetzt richtig kräftig in den eBay-Artikel investierst, kannst Du Deine Frage sogar beantworten. Sollte es nicht funktionieren, dann stelle ihn wieder bei eBay ein und findest vielleicht einen neuen Käufer für den Sensor.
Ultraschall? Es gibt auch kompakte Sensoren von Sick & Co., mit analog oder Schaltausgang.
JojoS schrieb: > Ultraschall? Es gibt auch kompakte Sensoren von Sick & Co., mit analog > oder Schaltausgang. Vielen Dank für Deinen Tip. Wast bedeutet hier Schaltausgang, können die detektieren, ob das Objekt da ist oder nicht? Das Problem mit Ultraschall ist meiner Meinung nach, dass ich ja immer ein Signal zurückbekomme. Wenn nun kein Becher da ist, ist 10cm hinten weiter eine Fläach, die ebenfalls reflektiert, kann der Sensor das zuverlässig unterscheiden oder muaa man da separat die Laufzeit auswerten? THX
Ich würde es von unten versuchen. Die Standfläche von einem Objekt tendiert dazu eben zu sein, damit hat man ein sehr gutes Reflex-Signal. Probleme kann es natürlich geben wenn der Sensor verdrekt (also Staub oder "Becherinhalt" auf ihm drauf landen. Ob das in dieser Applikation ein Problem ist kann man so nich sagen. Die Alternative mit der Detektion von der Seite erfordert entweder ein gutes Wissen über den Winkel des Behcers oder eine große aktive Fläche. Die Detektion der "Verdunkelung" ist zwar nicht so stark winkelabhängig, dafür ist die "Lichtänderung" viel kleiner. Vlt. machst du mal eine Schemazeichnung von dem Einsatzort
Hallo Andre, Deine Anwendung ist einfach mit einem Proximity Sensor zu realisieren. Ich verwende bei solchen Aufgaben mit Erfolg den hier: http://www.vishay.com/optical-sensors/fully-int-prox-amb-light-emit/ viele Informationen abrufbar: http://www.vishay.com/optical-sensors/list/product-83476/ Vorteile - günstig und leicht zu bekommen - 16 bit Auflösung; egal was im Strahlengang steht, es ist messbar - veränderliche Absorption, Refelxion - egal - Reichweite über programmierbare Stromquelle und/oder externe IRED einstellbar - habe bis 2m realisiert - einseitige Montage, keine Spiegel, keine Bauteile gegenüber - alle Filter gegen Sonnenlicht, Störstrahlung inklusive - schnell - habe am NXP LPC1768 mit 1MHz I2C über 1800 Messungen/s realisiert (wer es denn braucht) Nachteile - nicht von Hand zu löten - benötigt kleinen µC zur Ansteuerung Gruß Didi
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Max D. schrieb: > Ich würde es von unten versuchen. > Die Standfläche von einem Objekt tendiert dazu eben zu sein, damit hat > man ein sehr gutes Reflex-Signal. Das ist richtig, es ist aber eine Anforderung bzw. der Prozess erfordert es, dass die runden Objekte auch von der Seite erfasst werden müssen. @ Didi: Danke für den Tip, den werd ich mir mal näher betrachten.
Didi S. schrieb: > Deine Anwendung ist einfach mit einem Proximity Sensor zu realisieren. > Ich verwende bei solchen Aufgaben mit Erfolg den hier: Schaut ja ganz gut aus, allerdings: 1.) Was hat der für eine örtliche Ausflösung in Abhängigkeit der Entfernung? Oder kann man das über Grenzwerte justieren? 2.) Einen µC verwende ich ohnehin, also von diesem Punkt ist dein angeführter Nachteil keiner. Allerdings: Wenn ich nun z.B. 5 Sensoren gleichzeitg nutzen will, benötige ich dann 5 I²C Schnittstellen am µC? Ich habe leider wneig Erfahrung damit, aber hat ein Standard µC so viele bzw. gibt es überhaupt welche, die so viele Schnittstellen haben? Das wäre ein KO Kriterium THX
Hallo Andre, der VCNL4020 hat ein Bitrauschen von etwa 11-14 counts, also Mittelwert +-7 counts. Bei Anwendungen habe ich schon Gegenstände eindeutig identifiziert, die im Mittelwert ein Signalhub von 30 counts verursacht haben. Bei einem Signalbereich von 16bit, also >65000 counts ist das schon ausgezeichnet. Am einfachsten ist es, wenn man das System lernen lässt. Also Signal messen, wenn kein Becher vorhanden ist, dann Signal auslesen mit verschiedenen Bechern. Die Entscheidungsschwelle zwischen "kein Becher" und "Becher vorhanden" in die Mitte zwischen die beiden Mittelwerte der Signale legen. Wenn Du es noch besser machen willst, dann kann man per Software noch einen gleitenden Tießpass programmieren. Ich komme so auf ein Rauschen von +-4counts und erkenne selbst komplexere Dinge. Aber das ist bei Deiner Anwendung sicherlich übertrieben. An einem I2C Bus kann von diesem Sensor direkt nur einer angeschlossen werden, da er eine einzige Slave Adresse anbietet. Für eine Triangulationsmessung mit solch einem Proximity Sensor habe ich schon einmal 8 dieser Sensoren an einem I2C Bus betrieben. Ich habe einfach einen I2C Multiplexer wie den hier allerdings von NXP genutzt: http://www.ti.com/product/pca9548a Das funktionierte einwandfrei. 1800 Messungen pro Sekunde sind dann aber nicht mehr drin, da ja auch die Umstellung des I2C Switch Performance auf dem Bus benötigt. Aber je nach Busgeschwindigkeit und Anzahl von Sensoren sind 20-30 Messungen pro Sekunde pro Sensor sicherlich machbar - wenn Du denn so viele benötigst ;-) Diese Art Proximitysensoren haben im Nahbereich eine sehr hohe Auflösung, die mit der Entfernung nachlässt. Dieser Nahbereich ist aber in bestimmten Bereichen verschiebbar und auf Deine Becherposition optimierbar, wenn Du am Sensor eine externe infrarot Diode verwendest. Über den programmierbaren Strom und den Öffnungswinkel der IRED kann man da sehr viel optimieren. Ich gehe aber davon aus, das der Sensor alleine für Deine Aufgabe völlig ausreichende Signale liefert, die eindeutig zwischen "Becher da" und "Becher nicht da" entscheiden lassen. Gruß Didi
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Kennt jemand noch weitere fertige Sensorsysteme, ohne selbst was entwickeln zu müssen?
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