Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Reflex Lichtschranke Sharp Fußballschuss erkennen


von Jörg (Gast)


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Guten Tag,

ich möchte aus Alu Konstruktionsprofilen ein Quader in der Größe 1x1m 
bauen. Da soll ein Fussball durchgeschossen, und durch Sensoren erkannt 
werden. Ein Fussball hat die Größe von ca 23cm und fliegt bis zu 
140km/h. Ich hatte überlegt 4 Reflexionslichtschranken von Sharp 
(GP2Y0A02YK0F) an der linken Seite in Abständen von 20cm zu montieren. 
Allerdings liegt die Abtastrate des Sensors bei 60hz bzw. ca 16ms. Kann 
mir jmd die Formel sagen wie ich die Unterbrechungszeit bei 140km/h 
berechne? Reicht der Sensor oder ist er viel zu langsam? Welche 
Alternativen gäbe es sonst?

Vielen Dank und Gruß!

von Harald W. (wilhelms)


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Jörg schrieb:

> Da soll ein Fussball durchgeschossen, und durch Sensoren erkannt
> werden. Ich hatte überlegt 4 Reflexionslichtschranken von Sharp

Das funktioniert wohl besser mit einem Lichtschrankenvorhang.

> Kann mir jmd die Formel sagen wie ich die Unterbrechungszeit bei 140km/h
> berechne?

"Formel" würde ich das nicht nennen. Weisst Du zufällig, wieviel
cm ein km hat und wieviel Sekunden eine Stunde?

von Max B. (citgo)


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Die Sharp Sensoren sind doch analoge Abstandssensoren. Wieso nimmst du 
nicht eine IR Lichtschranke wenn du doch nur die Unterbrechung des 
Fußball registrieren willst?

von Jörg (Gast)


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Harald W. schrieb:
> "Formel" würde ich das nicht nennen. Weisst Du zufällig, wieviel
> cm ein km hat und wieviel Sekunden eine Stunde?

1km = 100.000cm
1Std = 3600s

Also fliegt der Fussball bei 140km/h 14.000.000cm/3600s bzw 3.888cm/s

Muss man denn nicht den Balldurchmesser berücksichtigen?

von Jörg (Gast)


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Max B. schrieb:
> Die Sharp Sensoren sind doch analoge Abstandssensoren. Wieso nimmst du
> nicht eine IR Lichtschranke wenn du doch nur die Unterbrechung des
> Fußball registrieren willst?

Ja das stimmt, ok, ich kenne mich mit Sensoren nicht so aus. Könntest du 
ein Bauteil empfehlen?

von Vn N. (wefwef_s)


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Jörg schrieb:
> Muss man denn nicht den Balldurchmesser berücksichtigen?

Natürlich. Mach ne Skizze, dann siehst du wie es funktioniert.

von Philipp K. (philipp_k59)


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Kann man sich auch selbst bauen..

20 Infrarotdioden/Empfänger in 1cm lange strohhalmstücke stecken und 
genau gegenüberliegend anbringen.. Kostet 3€ und ne Stunde arbeit.

von Harald W. (wilhelms)


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Philipp K. schrieb:

> Kann man sich auch selbst bauen..
>
> 20 Infrarotdioden/Empfänger in 1cm lange strohhalmstücke stecken und
> genau gegenüberliegend anbringen.. Kostet 3€ und ne Stunde arbeit.

Normalerweise reicht auch eine Sender/Empfängereinheit
und ein paar Spiegel (Lichtvorhang).

von Jörg (Gast)


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Super, vielen lieben Dank!

von Philipp K. (philipp_k59)


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Harald W. schrieb:
> und ein paar Spiegel (Lichtvorhang).

Spiegel kenne ich nicht von Lichtvorhängen.. ich kenne allerdings 
professionell Lichtvorhänge nach Zig Sender/Empfänger Prinzip.

Wenn da nen Ball mal richtig an den Frame knallt ist nen Spiegel kaputt.

von Max D. (max_d)


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Philipp K. schrieb:
> Harald W. schrieb:
> und ein paar Spiegel (Lichtvorhang).
>
> Spiegel kenne ich nicht von Lichtvorhängen.. ich kenne allerdings
> professionell Lichtvorhänge nach Zig Sender/Empfänger Prinzip.
>
> Wenn da nen Ball mal richtig an den Frame knallt ist nen Spiegel kaputt.

Wenn der Rahmen so weich ist, dass ein Spiegel drin zerbricht, dann wird 
der bei so einem Treffer auch so krum, dass die Ausrichtung der 
Sender/Empfänger flöten geht.

von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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vn n. schrieb:
> Jörg schrieb:
>> Muss man denn nicht den Balldurchmesser berücksichtigen?
>
> Natürlich. Mach ne Skizze, dann siehst du wie es funktioniert.

Nö, weil immer die Vorderseite zuerst das Licht unterbricht. Es sei 
denn, du willst die Verformung des Balles in der Längsrichtung messen 
...

: Bearbeitet durch User
von Rufus Τ. F. (rufus) Benutzerseite


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Den Balldurchmesser muss man nur dann berücksichtigen, wenn man mit 
einer Lichtschranke messen will. Das aber ist ziemlich ungenau, 
deswegen misst man mit zwei Lichtschranken, die hintereinander 
angeordnet sind. Deren Abstand kennt man ... und da ist es völlig 
schnurz, welche Form/Größe der gemessene Gegenstand hat.

von freitag (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:

> deswegen misst man mit zwei Lichtschranken, die hintereinander
> angeordnet sind. Deren Abstand kennt man ... und da ist es völlig
> schnurz, welche Form/Größe der gemessene Gegenstand hat.

Geht es hier um Geschwindigkeitsmessung oder soll nur ein Treffer ins 
Quadrat erkannt werden?

von Pastewka B. (Gast)


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Rufus Τ. F. schrieb:
> deswegen misst man mit zwei Lichtschranken

Er will ja gar nicht die Geschwindigkeit messen, sondern nur 
detektieren, ob der Ball durch das Loch in der Torwand durchgegangen ist 
oder nicht.

von Pastewka B. (Gast)


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Pastewka B. schrieb:
> ob der Ball durch das Loch in der Torwand durchgegangen ist

Wobei, das kann ich mit klarem, gesunden, logischen Menschenverstand 
auch selbst mit den Augen erkennen.

von Max B. (citgo)


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Pastewka B. schrieb:
> Pastewka B. schrieb:
>> ob der Ball durch das Loch in der Torwand durchgegangen ist
>
> Wobei, das kann ich mit klarem, gesunden, logischen Menschenverstand
> auch selbst mit den Augen erkennen.

Vlt will er ja nicht nur detektieren sondern die Treffer zählen.
Von daher wäre es gut wenn man wüsste was er genau will.

von HildeK (Gast)


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Jörg schrieb:
> Also fliegt der Fussball bei 140km/h 14.000.000cm/3600s bzw 3.888cm/s

Ja, also 3,888 cm/ms bzw. bei 60Hz Abtastung rund 65cm zwischen zwei 
Abtastpulsen. Man muss also mindestens dreimal so häufig abtasten, um 
sicher erfassen zu können, das da ein Ball durchgeflogen ist.

von Pastewka B. (Gast)


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Jörg schrieb:
> Ich hatte überlegt 4 Reflexionslichtschranken...

Philipp K. schrieb:
> 20 Infrarotdioden/Empfänger in 1cm lange strohhalmstücke stecken

HildeK schrieb:
> also 3,888 cm/ms bzw. bei 60Hz Abtastung rund 65cm zwischen zwei
> Abtastpulsen.

Wenn der Ball vom Durchmesser her halb so groß ist wie das Loch, dann 
reichen auch nur zwei kreuzweise angebrachte Lichtschranken, die hin und 
her abgetastet werden, aus. Bei einem noch kleinerem Loch reicht sogar 
nur eine Lichtschranke aus.

von Chris M. (chris_appment)


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Die Sharpsensoren sind der reinste Dreck. Hatte nur Ärger mit den 
Teilen. Hatte die 5m-Version im Einsatz und das Teil hatte mehr 
Schwankungen als ich auf dem Heimweg von der Weihnachtsfeier, obwohl ich 
im unkritischen Bereich gemessen habe.

von Harald W. (wilhelms)


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Pastewka B. schrieb:

> Wobei, das kann ich mit klarem, gesunden, logischen Menschenverstand
> auch selbst mit den Augen erkennen.

Normalerweise kann man "mit klarem, gesunden, logischen
Menschenverstand" auch erkennen, wann ein Ball ein Tor
trifft. Da kommt es aber regelmäßig zu Streitereien.

von georg (Gast)


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HildeK schrieb:
> Man muss also mindestens dreimal so häufig abtasten

Das wird schwierig. Ich würde eher alle 10 cm eine Lichtschranke 
installieren, dann unterbricht ein Ball immer 2 nebeneinanderliegende, 
was man zur Sicherheit auswerten kann.

Georg

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