Empfindliche, schnelle Lichtschranke

Klar, aber die sind ziemlich schmalbandig und oft von Industrieoefen und dergleichen belegt. Da muss man den Oszillator zumindest sachte in einer PLL anbinden und beim Durchflug nicht allzugrosse Aenderungen der Frequenz erlauben. Geht alles, aber da sollte ein HF-Spezi mitmachen, der in der Naehe wohnt.

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Gruesse, Joerg

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Matthias D. schrieb:

Das geht wohl kaum so. Das Projektil hat bloss 4mm3 ! Der Bereich der Abtastung misst 250 x 250 mm. In der Waffentechnik sind die Projektile Potenzen grösser und die Durchmesser der Rohre ( Kaliber ) meist kleiner.

Georg

Es geht ...

Aber es ist aufwendig, wegen externer Stoerungen und um EMV einzuhalten.

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Gruesse, Joerg

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Naja, mein Ehering wird in einer 500mm-Spule noch halbwegs erkannt, und man kann das ja auch noch steigern.

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Ralph.

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Na ja, das ist ja auch ein Ring ( Kurzschlusswicklung ) und nicht ein

4mm3 grosses Bleiprojektil. Auch professionelle Metalldetektorsysteme können derartige Partikel gerade noch erkennen, dies aber nur relativ langsam. Bei der hohen Geschwindigkeit eines Geschosses wird eine preisgünstige Erkennung kaum zu realisieren sein. Selbst wenn's knapp läuft, dürfte die Stabilität nicht genügen, von der EMV gar nicht zu reden. Kurz: Gebastel

Georg

Ist in dem Fall irrelevant, Du kannst auch eine Schraubenmutter 'reinhalten.

Dann machen die was falsch; man kann sowas heute sehr schnell und sehr zuverlässig detektieren. Nicht mit 10EUR-Technik, klar.

Nein, sowas geht ganz ohne Gebastel und sehr professionell. Aber nicht billig, klar, einen Tod muß man sterben :-)

Viele Grüße!

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Ralph.

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Du kannst mir da helfen. Ich bin da an einer konkreten Adresse interessiert. Das Gerät muss aber FE+Nichteisenmetalle, Partikelgrösse ab 3mm3 detektieren können, Geschwindigkeit der Partikel im Detektionsfeld > 150m/s. Detektionsfeldgrösse: kreisrund Durchmesser > 250 mm. Ausgang: Impuls, Art egal ( nicht verlängert ) Repetitionsfrequenz: bei max. Maschinengeschw. ca. 90/min. Umgebungstemperatur: - 20....+45°C Industrielle Umgebung: Bereich Lebensmittel, IP 67 Achtung: EMV ! Viele Motoren, Solenoide etc. , halt typisch Industrie. Da du solche Geräte und Lieferanten kennst, bin ich für einen wirklich konkreten Hinweis sehr dankbar.

Georg

Nun ja, wir machen da halt in einer eigentlich ganz anderen Richtung, solche Dinge wären quasi nur das Abfallprodukt unserer Technologie, man müßte das schon in diese Richtung weiterentwickeln, und da haben wir weder die Zeit noch das Interesse :-( Die aktuelle Technik macht so gut 10 Ereignisse pro Sekunde, aber mit ganz anderer Zielsetzung...für eine reine Erkennung "Metall ist da" könnte man das sicher massiv beschleunigen.

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Ralph.

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aha !

:-)

Jedenfalls, mein Ansatz wäre eine Spule mit zwei Wicklungen, die Eine wird mit einem Sinussignal beschickt, die Andere ist mit einem Verstärker und Demodulator versehen. Wenn man dann Phase und Amplitude auswertet, kann man kleinste Änderungen auswerten, und durch den Träger bzw. dessen Demodulation sind externe Störsignale nicht so extrem in den Auswirkungen.

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Ralph.

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Das war e i n Ansatz bei uns schon vor vielen Jahren. Es gibt bessere Ansätze, die bringen aber immer noch nicht den erhofften Durchsatz bzw. die hohe Erfassungsgeschwindigkeit. Das Problem hier ist die EMV. Bei einem Spulendurchmesser von >250 mm ist das recht haarig. Abschirmen lassen sich die Spulen nur bedingt ( Stichwort : guarded shield ) Die Spulen werden zu Antennen was bei breitbandigen Störern nicht durch Phasenvergleich oder anderer Filterung zu beseitigen ist ohne Geschwindigkeitseinbusse. ( zb. durch mehrere hintereinandergeschaltete Detektoren mit Vergleich )

Da Fehlimpulse als Produktionsausschuss klassiert werden, (die Ware geht in den Abfall ) ,eignet sich diese Art Metalldetektion nur für relativ langsame Vorgänge. Noch schlimmer sind " Nichtimpulse ". Nicht erfasste Metallteile landen dann im Mund des Kunden, was zu erheblichen Schadensersatzforderungen führen kann.

Dein Einwand " da machen die was falsch " weckte bei mir offensichtlich falsche Hoffnungen.

Georg

um=20

Erinnert mich an ein Gespr=E4ch unter Sch=FCtzen (von denen etliche Ingenieure mit passenden Fachgebieten waren), wie man die Zahl der Treffer auf eine =FCbliche 300m-Gewehrscheibe erh=F6hen k=F6nnte.

Anlass war die Besichtigung einer (damals neuartigen) Trefferauswertung, die mittels Me=DFmikrofonen den Durchgang des Projektils durch die PE-Folie der Scheibe aufnehmen und aus den Laufzeitdifferenzen die Trefferlage auf ca. 1mm genau bestimmen konnte (Scheibengr=F6=DFe ist 1300 x 1300mm, Zehnerring 100mm Durchmesser).

Wir haben dann beim Bier =FCberlegt, wie man mit Hilfe dreier Me=DFeinric= htungen beim Sch=FCtzen, bei 100m und bei 200m drei Me=DFwerte gewinnt, mit denen= man die Trefferlage bei 300m hinreichend genau bestimmen kann. Dann hat man gute 100ms Zeit (V0 beim GK-Gewehr runde 800m/s) um die Scheibe passend zu bewegen, um eine sichere "10" zu schiessen.

Allgemeiner Tenor: ist gut machbar, Hauptproblem ist die "Anpassung" der Scheibe. Allerdings braucht die ja nicht zu stehen, wenn das Geschoss vorbeikommt, sondern kann sich selber bewegen, um dann abzubremsen. Die Messung und die ballistische Rechnung sollte ein Klacks sein.

Sollte auf 300m mit blossem Auge nicht bemerkbar sein, wenn der Sch=FCtze eine sichere "8" h=E4lt ;-)

Martin

Hint: Man nehme eine ISM Frequenz. Bei Anlagen mit je einer Spule und Auswertung der Frequenzexkursion muss die Anlage erkennen, wenn jemand einen Gegenstand reinhaelt und dann den Traeger zwangsweise auf ISM halten, bis der Gegenstand entfernt wird. Damit nicht zuviel Energie ausserhalb des Bandes herausgeht. Ist aber auch machbar.

Oft gibt es allerdings wirklich bessere Verfahren, nur ist z.B. in diesem Fall der Markt fuer ein teures F&E Projekt zu klein. Waere allerdings was richtig schoenes fuer eine Uni. Hach, wenn ich doch nochmal eine Diplomarbeit machen koennte. Mir hatte der Hersteller damals auch gesagt, dass man aus dem CCD-Bildaufnehmer nicht mehr als in der App Note Schaltung herausholen koenne. Als die Kamera fertig war, fielen einige Brillen runter.

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Gruesse, Joerg

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Jürgen Appel schrieb:

Okay, ich habe die von dir gezeichnete Schaltung nachgebaut und muss sagen: soweit, sogut!

Erstmal zu meinen Bauteilen, die ich eingesetzt habe. Zum Einsatz kommt als IR-Sendediode eine SFH 4550 (+- 3° Abstrahlwinkel), die ich mit einer Konstantstromquelle bei 100mA DC betreibe.

Als Photodiode setze ich eine SFH 203 FA (mit eingebautem Tageslichtfilter) ein. Da deren Reverse Voltage bei 50V liegt, kann ich problemlos statt der +4V die +5V Vcc nehmen (und mache das auch so).

Als Op-Amp setze ich einen MC33079 ein, den ich mit +-5V betreibe.

C1 habe ich zunächst auf 100nF gewählt, R1 auf 47kOhm und R auf 68kOhm.

Und es tut! Ich kriege schöne Impulse bis circa +100mV, wenn ich den Strahl mit dem Schraubenzieher schnell unterbreche. Dummerweise ist mein Scope im Digitalmodus *viel* zu langsam, als dass ich darauf gescheit triggern könnte. In der Arbeit könnte ich ein schönes 200MHz LeCroy benutzen, allerdings kann ich da ja auch schlecht mit einem Luftgewehr ankommen.

Ich müsste jetzt also die Schaltung soweit fertig bauen, dass ich einen Prototyp schon einmal einsetzen kann (mit uC am besten) und dann testen, ob es hinreichend ist bzw. ob ich an den Bauteilen noch schrauben müsste. Wie bekomme ich jetzt also aus diesem +-5V Ausgangssignal mit möglichst wenig Aufwand ein Signal, das ich zum digitalen Schalten benutzen kann? Ich denke mal mit einer zweiten Op-Amp Stufe, oder? Reicht mir dazu ein langsamerer OpAmp (der MC33079 ist toll, aber halt auch recht teuer)?

Vielen Dank für die Erklärung! Ich bin froh wieder was dazugelernt zu haben!

Viele Grüße, Johannes

--
"Wer etwas kritisiert muss es noch lange nicht selber besser können. Es
reicht zu wissen, daß andere es besser können und andere es auch
besser machen um einen Vergleich zu bringen."     -     Wolfgang Gerber
       in de.sci.electronics

Das wuerde bei uns hier zur unmittelbaren Verhaftung fuehren ...

Das geht mit einem Comparator wie dem LM339, die liegen im Groschenbereich und es sind vier Stueck drin. Wie das beschaltet wird steht im Datenblatt:

Also den IN- auf eine Spannung zwischen dem untersten zu erwartenden Schwellenwert und dem Opamp Ausgang ohne Signal. IN+ an Opamp-Ausgang. Den Ausgang des jeweiligen Comparators ueber 10K oder weniger (je nachdem was dranhaengt) an die Versorgungsspannung Deiner Auswerteschaltung. Das schoene dabei ist, dass diese anders sein kann als die Versorgung des Analogteils.

[...]

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Gruesse, Joerg

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Damit es kein Misverstaendnis gibt: Sind es nun 100mV Ausgang oder gehen die Opamps wirklich an den Poller? Letzteres waere vielleicht etwas unguenstig, weil langsamer. 100mV Swing reichen fuer einen Comparator hinten dran locker.

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Gruesse, Joerg

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Johannes Bauer schrieb in news: snipped-for-privacy@joeserver.homelan.net:

Ich habe mich auch mal damit beschäftigt und für meine Anwendung war die beste Lösung, zu erfassen, wenn das Projektil den Lauf verläßt und dann die Flugzeit abzuwarten, bis in einem abgedunkelten Raum der Blitz gezündet wird.

Das Passieren der Laufmündung habe ich mit einem Diodenlaser und einem Fototransistor detektiert. Zum Warten habe ich einen Mikrocontroller eingesetzt, zwecks einfacher Einstellung der Verzögerungszeit per PC. Nach Ablauf der Wartezeit zündete ich einen Blitz. Die Wiederholgenauigkeit war so gut, daß ich über die Verzögerungszeit die Position des Projektils im Bild zentimetergenau einstellen konnte:

Vielleicht ist dieses Vorgehen ja auch für Dein Vorhaben geeignet.

Gruß Andreas

Schoen! Aber musste das unbedingt ein Leibniz Keks sein? Jetzt laeuft mir schon wieder das Wasser im Munde zusammen.

Wenn es nur um den Trigger geht, koennte man auch eine HF-Geschichte auf ISM aufbauen. 27.12MHz oder so.

--
Gruesse, Joerg

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Johannes Bauer schrieb:

[...] Das klingt ja alles ganz vernünftig.

Glückwunsch!

Wenn Du wirklich schon bei 100 mV bist, ist Dein Problem ja schon fast gelöst und Du benötigst gar keine zweite Verstärkungsstufe mehr. Sicherheitshalber würde ich aber nochmal eine *20 Gain-Stufe dahinterhängen. Was Du dann brauchst, ist ein Komparator.

Der MC33079 ist doch eher spottbillig!? 0.74 ¤/Einzelstück ist doch fast geschenkt. Da in Deinem Quad-Opamp noch ein paar Einheiten frei sind, kannst du einfach einen der Op-Amps als Komparator beschalten: Deine Pulse kommen nach +In; Eine Referenzspannung, die festlegt, ab wann der Ausgang nach +Ub gehen soll, geht an -In (z.B. Poti zwischen GND und +Ub). Über einen Widerstand geht der Ausgang dann auf einen Eingangspins des µC, so daß nicht zuviel Strom durch seine Schutzdioden fließt, wenn der Op-Amp -Ub ausgibt. Etwas besser ist ein echter Komparator (warum? ->

Wenn Du z.B. einen Atmega- oder Attiny-Mikrocontroller benutzt (von denen weiß ich es zumindest), kannst Du Dir den externen Komparatorchip übrigens sparen: Die haben so etwas schon eingebaut. Gruß, Jürgen

--
GPG key: 
http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=J%FCrgen+Appel&op=get