Optischer Geschwindigkeitssensor

Thomas_v2.1 schrieb:
Wenn die mehreren Impuls vom Einschwingen kommt und nicht von EMV Störungen, dann ist der erste Impuls ja auch ein echter. Der nächste Impuls vom nächsten Schlitz kann bei maximaler Drehzahl dann erst nach einer bestimmten Mindestzeit eintreffen, alles was dazwischen erkannt wird kann verworfen werden. Vielleicht reicht auch die feste Zeit von der Max.-Drehzahl, das könnte aber sein, dass dann bei geringer Drehzahl trotzdem der gleiche Schlitz mehrfach erkannt wird. Ich würde erst mal mit der einfachsten Variante anfangen.

Warum ist auf deinen Oszilloskop-Aufnahmen davon eigentlich nichts zu sehen? Wie viele Samples/s macht das Gerät denn überhaupt?
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Was genau meinst du jetzt, was nicht auf den Oszilloskop-Aufnahmen zu sehen ist?

Das China-Oszi hat eine Sample-Rate von 1MS/s.

Jetzt hab ich mir das Einsteigermodell 2204A von PicoScope gegönnt und das hat eine Sample-Rate von 100MS/s.

Ist sogar ein Signalgenerator integriert. Für den Anfang echt ein gutes Gerät. Bin zufrieden damit.

Heinileini schrieb:
:confused: 8,33 U/s * 12 Impulse/U = 99,96 Impulse/s = 99,96 Hz ;)
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Ja, das wäre dann die Frequenz ;-) aber mir ging es ja um den Ablauf der Programmierung und dafür benötige ich ja die Intervall-Zeit, wann ein Impuls gezählt werden soll.

Ich verstehe es halt so, dass ich bei:

0,69 Sekunden einen eingehenden Impuls dazuzähle

dann bei

1,38 Sekunden einen eingehenden Impuls dazuzähle

dann bei

2,07 Sekunden einen eingehenden Impuls dazuzähle

usw....


und alle anderen Impulse dazwischen werden ignoriert.

Was mir dazu noch eingefallen ist: Das Ganze würde ja nur zuverlässig funktionieren, wenn die Drehzahl wirklich einigermaßen konstant ist.


-------


Hier mal ein erstes Video mit dem PicoScope und folgendem Aufbau:

FotoDiode mit 47 Ohm Widerstand an 3,3 V
FotoTransistor mit 220 Ohm Widerstand an 3,3 V

Steuerspannung: 1,4 V (ca. 530 Upm)

https://www.dropbox.com/s/hohjjbmg2rcd8pe/PicoScope1.mov?dl=0
 
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somann88 schrieb:
Ja, das wäre dann die Frequenz ;-) aber mir ging es ja um den Ablauf der Programmierung und dafür benötige ich ja die Intervall-Zeit, wann ein Impuls gezählt werden soll.

Ich verstehe es halt so, dass ich bei:

0,69 Sekunden einen eingehenden Impuls dazuzähle
...
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Hmmm, aber die 0,69 s passen doch nicht. Der zeitliche Abstand liegt bei 10 ms entsprechend (ca.) 100 Hz!

Edit:
somann88 schrieb:
FotoDiode mit 47 Ohm Widerstand an 3,3 V
FotoTransistor mit 220 Ohm Widerstand an 3,3 V

Steuerspannung: 1,4 V (ca. 530 Upm)
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Laut Video etwas mehr als 10 ms.
Wie kommt denn der "Sägezahn" zustande? Bei nur 220 Ohm als PullUp oder PullDown. Was verschweigst Du uns? ;)

Wenn ich das Video richtig deute, sehen wir einen PullDown und der FotoTransistor ist derjenige, der sehr zügig "up-pullt". Aber wenn er nicht mehr "up-pullt" geht die Spannung sehr gemütlich in Richtung 0 V.
Ist das bereits mit einen Kondensator geglättet bzw., was die fallende Flanke betrifft, in die Länge gezogen?
 
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Heinileini schrieb:
Hmmm, aber die 0,69 s passen doch nicht. Der zeitliche Abstand liegt bei 10 ms entsprechend (ca.) 100 Hz!

Edit:

Laut Video etwas mehr als 10 ms.
Wie kommt denn der "Sägezahn" zustande? Bei nur 220 Ohm als PullUp oder PullDown. Was verschweigst Du uns? ;)
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Ja klar stimmt [emoji16] da hab ich mich leicht verrechnet. Die 8,33 U/s müssen natürlich mit den 12 Impulsen/U multipliziert werden.

8,33 U/s * 12 Impulse/U = 99,96 Impulse/s

1000ms / 99,96 Impulse/s = 10ms/Impuls

Richtig?
 
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Heinileini schrieb:
Laut Video etwas mehr als 10 ms.
Wie kommt denn der "Sägezahn" zustande? Bei nur 220 Ohm als PullUp oder PullDown. Was verschweigst Du uns? ;)

Wenn ich das Video richtig deute, sehen wir einen PullDown und der FotoTransistor ist derjenige, der sehr zügig "up-pullt". Aber wenn er nicht mehr "up-pullt" geht die Spannung sehr gemütlich in Richtung 0 V.
Ist das bereits mit einen Kondensator geglättet bzw., was die fallende Flanke betrifft, in die Länge gezogen?
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Ja, minimal mehr als 10ms...

Wie die langsame, fallende Flanke zustande kommt, kann ich mir gerade nicht erklären, aber ich hab nichts Anderes an der Schaltung.

+ => FotoDiode => 47 Ohm => -
+ => 220 Ohm => FotoTransistor => Oszilloskop => -
 
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somann88 schrieb:
+ => 220 Ohm => FotoTransistor => Oszilloskop => -
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Das ist es doch schon. Kein externer PullUp und kein externer PullDown.
Probier mal ...

PullUp: + => 1 kOhm => c von NPN-FotoTransistor und e von FotoTransistor => - wobei oszi an c von FotoTransistor.

oder

PullDown: + => c von FotoTansistor und e von FotoTransistor => 1 kOhm => - wobei oszi an e von FotoTransistor

Ich vermute, dass die PullUp-Variante trotz der Invertierung des Signals die bessere Wahl ist.
 
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Heinileini schrieb:
Das ist es doch schon. Kein externer PullUp und kein externer PullDown.
Probier mal ...

PullUp: + => 1 kOhm => c von NPN-FotoTransistor und e von FotoTransistor => - wobei oszi an c von FotoTransistor.

oder

PullDown: + => c von FotoTansistor und e von FotoTransistor => 1 kOhm => - wobei oszi an e von FotoTransistor

Ich vermute, dass die PullUp-Variante trotz der Invertierung des Signals die bessere Wahl ist.
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Achtung: Nicht, dass wir jetzt aneinander vorbei reden. Die Bauteile, die ich genannt habe, sind wirklich alle, die jetzt gerade Teil der Schaltung sind. Also ohne den Schmitt-Trigger.

Thomas wollte ja nochmal das "reine" Signal ohne zusätzliche Elektronik sehen.

Ich steck die Schaltung jetzt aber auch wieder um, sodass der Schmitt-Trigger dabei ist und mach dann nochmal ein Video mit schneller und langsamer Geschwindigkeit.

Heinileini schrieb:
Das sieht doch jetzt schon wunderbar aus! Aber Störungen bzw. StörImpulse sind nicht wirklich zu entdecken.
Kannste mal bei "SchneckenTempoDrehzahl" zeigen, wie es aussieht?
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Mach ich jetzt auch nochmal ohne Schmitt-Trigger.

Die Videos folgen gleich...
 
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somann88 schrieb:
Achtung: Nicht, dass wir jetzt aneinander vorbei reden.
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Das war schon längst passiert und ich habe eingesehen, dass ich Dich falsch verstanden hatte!
Ich hatte Dich ursprünglich so missverstanden, dass Du den 220 Ohm Widerstand als PullUp oder PullDown geschaltet hattest. ;)
 
Heinileini schrieb:
Das war schon längst passiert und ich habe eingesehen, dass ich Dich falsch verstanden hatte!
Ich hatte Dich ursprünglich so missverstanden, dass Du den 220 Ohm Widerstand als PullUp oder PullDown geschaltet hattest. ;)
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Ok, dann sind wir ja jetzt wieder auf dem gleichen Stand :ROFLMAO:

------

Langsame Geschwindigkeit - ohne Schmitt-Trigger - 0,1V
https://www.dropbox.com/s/wyvd8xehy33j6xr/PicoScope_0.1V.mov?dl=0

Langsame Geschwindigkeit - mit Schmitt-Trigger - 0,1V
https://www.dropbox.com/s/o4eq7p7bhk8jyjp/PicoScope_SchmittTrigger_0.1V.mov?dl=0

Schnelle Geschwindigkeit - mit Schmitt-Trigger - 1,4V
https://www.dropbox.com/s/o6abo0z557yrhiq/PicoScope_SchmittTrigger_1.4V.mov?dl=0
 
Am besten gefällt mit das Video "langsam mit ohne Schmitt-Trigger".
Da kann man so schön Stufen bzw. "Nasen" an den steigenden und fallenden Flanken beobachten, die Auswirkung einer Vibration sein könnten.

An dem Video "langsam mit Schmitt-Trigger" gefällt mir nicht, dass ich eigentlich keine Wirkung im Sinne von Schmitt-Trigger entdecken kann.
Die Schaltung scheint recht überflüssg zu sein. Wahrscheinlich ist die Hysterese noch zu klein und der ArbeitsPunkt irgendwo, wo er nicht sehr viel zur Verbesserung beitragen kann.

Kannst Du mit Deinem neuen Scope auch zweikanalig arbeiten? So dass Du den Ausgang zum GPIO und den Collector des PNP darstellen könntest?
 
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Heinileini schrieb:
Am besten gefällt mit das Video "langsam mit ohne Schmitt-Trigger".
Da kann man so schön Stufen bzw. "Nasen" an den steigenden und fallenden Flanken beobachten, die Auswirkung einer Vibration sein könnten.

An dem Video "langsam mit Schmitt-Trigger" gefällt mir nicht, dass ich eigentlich keine Wirkung im Sinne von Schmitt-Trigger entdecken kann.
Die Schaltung scheint recht überflüssg zu sein. Wahrscheinlich ist die Hysterese noch zu klein und der ArbeitsPunkt irgendwo, wo er nicht sehr viel zur Verbesserung beitragen kann.

Kannst Du mit Deinem neuen Scope auch zweikanalig arbeiten? So dass Du den Ausgang zum GPIO und den Collector des PNP darstellen könntest?
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Ja das geht :cool:

Channel 1:
Blau
Linke Skala
GPIO Ausgang

Channel 2:
Rot
Rechte Skala
Collector des PNP Transistors (Schmitt-Trigger)

Langsam - 0,1V
https://www.dropbox.com/s/9jneuorlrp79j9e/PicoScope_0.1V_ZweiKanäle.mov?dl=0

Schnell - 1,4V
https://www.dropbox.com/s/reu3ndznjobr3wu/PicoScope_1.4V_ZweiKanäle.mov?dl=0
 
Zuletzt bearbeitet:
:s12:
Könntest Du mal probieren
- entweder: R3 kleiner: 3,3 kΩ -> 2,2 kΩ (oder 2,7 kΩ)
- oder: . . . R4 grösser: 6,8 kΩ -> 10 kΩ (oder 8,2 kΩ)
?
Ich möchte versuchen, die UmschaltPunkte zwischen 0,8 V und 1,3 V zu ziehen, denn das soll der SpannungsBereich des RasPi sein, in dem er nicht weiss, ob er sich für TRUE oder FALSE entscheiden soll.

PS:
Wenn nach der Änderung der PNP nicht mehr schaltet, war's zwecklos.

PPS:
Evtl. noch den R2 verkleinern 330 Ω in 180 Ω (oder 220 Ω).
 
Zuletzt bearbeitet:
Heinileini schrieb:
:s12:
Könntest Du mal probieren
- entweder: R3 kleiner: 3,3 kΩ -> 2,2 kΩ (oder 2,7 kΩ)
- oder: . . . R4 grösser: 6,8 kΩ -> 10 kΩ (oder 8,2 kΩ)
?
Ich möchte versuchen, die UmschaltPunkte zwischen 0,8 V und 1,3 V zu ziehen, denn das soll der SpannungsBereich des RasPi sein, in dem er nicht weiss, ob er sich für TRUE oder FALSE entscheiden soll.

PS:
Wenn nach der Änderung der PNP nicht mehr schaltet, war's zwecklos.

PPS:
Evtl. noch den R2 verkleinern 330 Ω in 180 Ω (oder 220 Ω).
Zum Vergrößern anklicken....

Mach ich...

Eine Anmerkung noch: ich hab den R1 mit 150 Ohm gerade durch einen 47 Ohm Widerstand ersetzt... soll ich den so lassen, oder wieder den 150 Ohm Widerstand einsetzen?
 
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somann88 schrieb:
Eine Anmerkung noch: ich hab den R1 mit 150 Ohm gerade durch einen 47 Ohm Widerstand ersetzt... soll ich den so lassen, oder wieder den 150 Ohm Widerstand einsetzen?
Zum Vergrößern anklicken....
Den R1 mit 150 Ω finde ich besser so (mit 150 Ω) zu belassen und lieber den R2 verkleinern, wie bereits angegeben. (Stärkere Wirkung der Mitkopplung).
Aber vielleicht machst Du dies lieber zuerst, bevor Du an R3 und R4 änderst. Sorry, aber ich habe im Moment den Eindruck, dass die bisherigen Werte für R3 und R4 gar nicht sooo unpassend sind.

PS:
Wenn Du die Werte von R1 und R2 tauschst, also R1=330 Ω und R2 = 150 Ω, wäre das auch ein Schritt in dieser Richtung (und hoffentlich nicht zu viel).
 
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Die steigende Flanke des GPIO-Signals sieht schon richtig gut aus!
Bitte zum Vergleich doch nochmal das gleiche mit dem ursprünglichen R3 = 3,3 kΩ! Nochmals sorry - ich war wohl etwas zu voreilig mit meiner Unzufriedenheit bezüglich der ursprünglichen Werte von R3 und R4 :oops:.
 

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