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Probleme mit den Sharp GP2D12

Alles zum Thema Sensoren

Moderator: Moderatoren Team

Beitragvon xaver » 30. Mär 2006, 13:36

Die Bilder zeigen die Ausgangsspannungen der Sensoren.

beide Sensoren habe ich lose mit Tesafilm auf dem Tisch montiert und direkt mit der Spannungsverorgung verbunden. Die Abstände zur wand waren bei der aufnahme gleich.

Es spielt keine Rolle ob die Sensoren in die gleiche richtung oder obtisch völlig getrennt sind.

Die Störfrequenz ist konstant bei 1,66Hz und triggerbar.

Der Absolutwert der Störung scheint konstant zu sein, dh wenn ich dichter an die Wand gehe und die Spannung steigt, singt die Amplituder der Störung.
Auf den Bildern macht der obere Sensor einen Sprung von 0.4V. Schiebe ich nun die Wand bis auf 1.2V heran, so ist die Störung auch nur noch 0.2V hoch.

Die Treppenstufen schaue ich mir morgen in der UNI noch einmal an.

Ihr könnt ja schon mal posten was ich so alles messen soll.
http://wsgs.blogspot.com

Wenn deine Freundin denkt,du bist bei deiner Frau,und deine Frau denkt,du bist bei deiner Freundin, dann hast du endlich Zeit ins Labor zu gehen
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Beitragvon PumpkinEater » 30. Mär 2006, 15:37

Danke für die Infos.
xaver hat geschrieben:Die Störfrequenz ist konstant bei 1,66Hz und triggerbar.

Der Absolutwert der Störung scheint konstant zu sein, dh wenn ich dichter an die Wand gehe und die Spannung steigt, singt die Amplituder der Störung.

Das sieht dann so aus, als wenn der Sensor während der Störung annimmt, dass er dichter an der Wand wäre. Wenn Du den Abstand dann verkleinerst, stimmen diese Annahme und der wirkliche Abstand dann immer besser überein und folglich wird die Störamplitude immer kleiner.

Hmm, woher kommen die 1,66 Hz? Ich glaube immer noch, dass dies eine Interferenz bzw. Schwebung zwischen beiden Sensoren ist. Wenn sich bei optischer Trennung wirklich nichts verändert, tippe ich auf Störsignale in der Versorgungsspannung. Ok, Du nimmst ja ein Labornetzgerät, könntest Du vielleicht trotzdem noch mal die Spannung mit dem Ozi messen? Also am besten Sensorversorgungsspannung oben und Sensorausgang unten.

Ansonsten fehlen mir momentan die Ideen - hat jemand anderes vielleicht noch eine Erleuchtung :wink: ?
Gruß
PumpkinEater
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9cm Abstand genauer angeschaut

Beitragvon DoKu » 30. Mär 2006, 20:36

Hallo,

Ich habe auch mal einen Sensor ohne Bot betrieben:
Die Versorgung ist mit Netzteil und kurz vor dem Sensor nochmal mit
470µF und 33nF abgeblockt.

Die niederfrequenten Störungen gibt es bei mir nur mit zunehmenden
Abstand.
Bei ca. 9cm zeigt mein Mutlimeter aufs mV konstanten Wert (2.676V).
Dort ist das Maximum der Spannung erreicht.
Das Oszi zeigt regelmäßige Muster:
8ms Pause, dann 31ms lang Bursts: 1ms Abstand
(die 1kHz sieht man auf einem Spektrumanalyzer sehr gut)
und 0.17ms Burstlänge.

Frage: darf man hier große Bilder posten?
(20kByte aber 1600*800 pixel)
Soundkartenaufzeichnungen:-)

Grüße,
Dominik
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Beitragvon DoKu » 30. Mär 2006, 21:45

Hallo,


Bei mir verschwinden die niederfrequenten Anteile, wenn
ich den Tisch (Furnierfolie) mit Küchenkrepp abdecke.
Ich vermute hier eine Mehrwegeausbreitung, die den Empfänger
verwirrt. Mal sieht er direkt, mal übern Boden.

Grüße
Dominik
DoKu
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Beitragvon DoKu » 30. Mär 2006, 21:50

Nochwas:

es sieht so aus, als ob die Sensoren nur in 20mV schritten
die Entfernung angeben :-(.
Wenn ich vorsichtig schiebe und die Reflexionen blocke,
dann erhalte ich mit dem DMM (in mV und aufs mV stabil):
904, 924, 946, 965, 984, aber keine Zwischenwerte :-(

EDIT, Nachtrag:
In dieser Entfernungen sind die Abstufungen ca 1cm.
Die Einbrüche sind genau eine Spannungsstufe, und die
Berechnung (bzw. Schätzung) zeigt, dass der Unterschied zwischen
Direktweg und Überntischweg 1.4cm unterschied ausmacht.
Somit ist diese Erklärung plausibel.

Jetzt nur noch diese DC-Versorgungssituation in den Bot integrieren, dann müsste
ja auch die letzte Stelle (5V/1024=5mV) des ADC Werts stabil sein:-)

Hier ist wohl die Hardware ausgereizt und es muss eine gute Softwarelösung her,
die die Einbrüche erkennt und ausfiltert.
Freiwillige vor:-)

Grüße,
Dominik
DoKu
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Beitragvon PumpkinEater » 30. Mär 2006, 23:29

DoKu hat geschrieben:es sieht so aus, als ob die Sensoren nur in 20mV schritten
die Entfernung angeben :-(.

Hi Dominik,
richtig beobachtet: der Wandler im Sensor ist ein 8bit-Typ, macht also 256 Stufen und damit bei einem max. Spannungsdelta von rund 2 Volt Stufen mit der Höhe 2/256 Volt = 8 mV (s. auch http://people.ee.ethz.ch/~althaufe/robots/8bit/). Warum das dann 20 mV sind, weiß ich auf Anhieb auch nicht.

Die "Küchenkreppstudie" habe ich weiter oben im Thread auch schon beschrieben, zusammen mit Fotos der IR-Reflexionen auf dem Parkettboden. Mir sind inzwischen auch die Ideen ausgegangen. Nach Abblocken der Versorgungsspannung mit diversen Kondensatoren und dem Experimentieren mit verschiedenen "Scheuklappen" vor den Sensoren, denke ich, dass man mit den optischen Interferenzen zwischen linkem und rechten Sensor leben und per Software nachbessern muß. Als einzige HW-Möglichkeit sehe ich nur noch, den Sensor genauer zu analysieren, um dann vielleicht einen internen Pin zu finden, über den man den Start einer Messung steuern kann. NUr so könnte man evt. erreichen, dass die beiden Sensoren nicht gleichzeitig, sondern abwechselnd IR-Licht ausstrahlen und messen. Dadurch würde sich dann aber auch die Meßdauer vergrößern.
Gruß
PumpkinEater
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20mV

Beitragvon inky » 31. Mär 2006, 13:25

hi,
schätze 5V/256 ca. 20mV 8)

per software ein paar messungen mitteln, aber nicht zuviele, sonst übersieht der bot dünne hindernisse...
inky

oder rc-tiefpass in die sensorleitung
inky
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Re: 20mV

Beitragvon PumpkinEater » 31. Mär 2006, 14:08

inky hat geschrieben:hi,
schätze 5V/256 ca. 20mV 8)


Oops, stimmt, Uref hängt ja an 5 Volt :oops:
Gruß
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Beitragvon DoKu » 31. Mär 2006, 17:12

Hallo,

Ich hab mal ne nacht drüber geschlafen:
Der Sensor macht 25 Messungen pro Sekunde (40ms pro Messung).

Zwei Möglichkeiten die Signalspannung richtig zu verarbeiten:
1. Analoger Tiefpass mit fg ~12Hz, (>20dB bei 1kHz)
dann mit >25Hz Abtasten und gut ist.
(Begründung für die 20dB: die Brusts sind 50mV die Auflösung des
ADCs ist 5mV -> Faktor 10 kleiner -> 20dB)

2. mit >> 1kHz Abtasten und den Filter digital machen.

Da die Rechenzeit teuer ist, würde ich variante 1 bevorzugen.
Filter z.B: RC mit R=3.3kOhm, und C=2.2µF.
(sind zwar ~20Hz, aber auch nur theoretisch:-)

Ich werde das mal so in meinen Bot einbauen und berichten.
Ergänzung: ich habe in meiner Bildergalerie eine Aufzeichnung
hochgeladen.

Grüße,
Dominik
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Stabile Werte der GP2D12er erreicht

Beitragvon DoKu » 3. Apr 2006, 16:34

Hallo zusammen,
es ist vollbracht:
meine Distanzsensoren liefern jetzt brauchbar stabile Werte.
Es lässt sich gut erkennen, dass die Werte in ca. 4er Schritten
springen (GP2D12:20mV ADC:5mV).
Beide Sensoren liefern ungefähr (1 bis zwei Entfernungsstufen) gleiche Werte
(bei gerader Ausrichtung des Bots)
Zuvor gepostetes RC-Tiefpass bringt die entscheidende Stabilität.

Grüße,
Dominik
DoKu
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Beitragvon mod25 » 3. Apr 2006, 20:08

Hallo,

ohne wirklich zu wissen warum weshalb (mein Bot ist noch ohne Firmware) anbei ein Link von segor.

http://www.segor.de/L1Bausaetze/gp2d12.shtml


klingt doch interessant oder?

Gruß
mod25[/url]
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Re: Stabile Werte der GP2D12er erreicht

Beitragvon PumpkinEater » 3. Apr 2006, 20:26

DoKu hat geschrieben:Zuvor gepostetes RC-Tiefpass bringt die entscheidende Stabilität.


Hallo Dominik,
stört der Tiefpaß nicht bei schnelleren Bewegungun des Bots? Wenn er sich zum Beispiel vor einer Wand dreht ?
Gruß
PumpkinEater
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sensor plätten

Beitragvon inky » 4. Apr 2006, 09:29

hi all,

ab 16km/h dürfte der bot echte probleme haben 8)

gleich 10kOhm + 100uF, dann hat das gezappel auch ab 50cm endgültig ein ende :P

böttchen muss dann eben langsam fahren - schnelles fahren ohne die nötige übersicht führt auch bei uns zu unfällen.

[schneck-bot]

inky
(schon mal einer ein 25Hz notchfilter gebaut?) :twisted:
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100uF an sensor

Beitragvon inky » 4. Apr 2006, 09:50

hi nochmal,
die 100uF direkt an den sensoren(segor-tipp) halte ich in verbindung mit dem bs250 für problematisch: wenn tatsächlich zum stromsparen der sensor dauernd ein und ausgeschaltet wird, dürfte der fet - je nach schaltfrequenz irgendwann ableben. (gespart wird dann auch nichts, wegen der hohen ladeströme in den elko)
abschalten macht also nur sinn, wenn der bot längere zeit ein nickerchen machen soll (>1s)
inky
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Re: 100uF an sensor

Beitragvon mh » 4. Apr 2006, 11:04

inky hat geschrieben:die 100uF direkt an den sensoren(segor-tipp) halte ich in verbindung mit dem bs250 für problematisch: wenn tatsächlich zum stromsparen der sensor dauernd ein und ausgeschaltet wird, dürfte der fet - je nach schaltfrequenz irgendwann ableben. (gespart wird dann auch nichts, wegen der hohen ladeströme in den elko)
abschalten macht also nur sinn, wenn der bot längere zeit ein nickerchen machen soll (>1s)
inky


Klar, das muss man nur machen, wenn er tatsächlich irgendwo steht. Dann macht er halt die Augen zu.
Ständig Ein- und Ausschalten ist ja eh nicht ratsam, bei 50ms Anlaufzeit und 38ms Messzeit kann ich dann vielleicht 9-10 Messungen pro Sekunde machen und hab die Sensoren 90% der Zeit eingeschaltet.

MfG
Markus
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