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Suche für Zeitmessungen eine Lichtschranke. Der Sensor soll auf dem Fahrzeug montiert werden und wenn das Fahrzeug einen Sender passiert, soll ein Schaltsignal ausgegeben werden (schließen eines Schaltkontakts an der Stopuhr). Dies ist nötig, da die gefahrenen Entfernungen recht hoch sind und ich das für die einfachste Lösung halte, im Gegensatz zu fest installierten Lichtschranken mit Verkabelung oder Funkübertragung.
Wichtig dabei: Das vom Sender ausgestrahlte Signal muss so beschaffen sein, dass keine Fremdeinflüsse (Scheinwerferlicht, Sonnenlicht usw.) zu einem versehentlichen Ansprechen führen können und zum zweiten muss die Streuung recht hoch sein, da der Sensor nicht so präzise auf den Strahl des Senders ausgerichtet werden kann, da er ja mobil angebracht ist.
1. Welche Art von Lichtschranke würde sich für sowas anbieten? (IR, Laser...???)
2. Ist es praktikable das Sendersignal durch geeignete Reflektoren und Abschirmer im vertikalen Bereich möglichst breit zu streuen, aber gleichzeitig im horizontalen eine möglichst scharfe Grenze für genaue Messergebnisse zu erreichen?

Ob ich jetzt ein fertiges Modul kaufe, oder eine Schaltung komplett selber aufbaue ist mir egal, nur so arg viel kosten soll es halt nicht, also maximal im mittleren zweistelligen Eurobereich.

Schon mal Danke für alle Anregungen und Erfahrungsberichte,
Frank

Noch ein Nachtrag:

Meint ihr dass so ein 0815 Bausatz wie z.B. der bei Conrad mit der Nummer 191344 - 62 dafür schon ausreicht (blöd, ich brauch ja zwei Sender)?

Wie viel Verzögerung bringt mir so ein Relais rein? Fände einen elektrischen Schalter schon angenehm, da ich eine modifizierte Stopuhr benutze, die ich gerne nur schalten und nicht mit meiner Schaltung verheiraten möchte.

Gibt es Probleme die Schaltung zu invertieren? Also dass sie einfach die ganze Zeit lauert und nur beim Einfangen von entsprechend gepuslten IR-Strahlen anschlägt?
Hat jemand so eine Beispielschaltung parat?

Und noch 'ne Frage an die, die Erfahrung mit so Lichtschranken haben: Wenn ich jetzt Sender und Empfänger beide auf das Fahrzueg installiere und als Messpunkte Spiegel installiere, wird das zuverlässig funktionieren, oder reflektieren mir schon andere Dinge wie Metallgegenstände das Sendersignal eindeutig genug in den Empfänger zurück, so dass ich viel zu viele Fehlschaltungen bekomme? Ich kenn das von IR-Fernbedienungen, dass die auch wunderbar über weiße Wand übertragen werden.

Hallo

Genaue Zeitmessungen sind nur mit fest installierter Lichtschranke möglich.

Für ca. 50,-Euro wirst du das nicht bekommen. Du brauchst als Sender eine Laserdiode mit Ansteuerung, den Empfänger, einen Sender der dir das Signal des Empfängers zur Stoppuhr schickt, und an der Stoppuhr einen Empfängher der dir dieses Signal in einen von der Stoppuhr verwertbaren Impuls umwandelt. Plus Gehäuse usw.

Reden wir von richtig grossen oder von Modellautos?

Theo

Geht nicht gibt's nicht. Was ist denn das für ne doofe Antwort. Aber ok, vielleicht sollte ich präzesieren:

Es geht um Zeitmessungen bei Fahrten im Bereich um ca. 1km mit Geschwindigkeiten von 2 - 12 m/s. Sprich eine Toleranz von +/- 2 Sekunden ist eh da, wegen Windeinfluss, nicht 100% reproduzierbarem Rollweg usw. Und wenn die Lichtschranke auf 20cm Toleranz schaltet, sind das auf Zeit umgerechnet zwischen ner Zehntel und ner Fünfzigstel Sekunde, ist also ok. Sooo genau geht's auch wieder nicht. Ich suche keine perfekte Labor-Methode für sicherheitskritische Werte, sonst würde ich nicht nach Bausätzen in einem Internetforum fragen, sondern eine Firma beauftragen.

Ich habe bis jetzt mit einem mechanisch betätigten Schalter gearbeitet, der aber leider Einfluss auf das Fahrzeug hat und eine Installation AUF der Fahrbahn erforderte. Deshalb wollte ich auf eine Lichtschranke ausweichen, für die nur NEBEN der Straße etwas installieren muss.

Absolut kritisch ist
1. Keine Fehlschaltungen durch andere Störsignale
2. Zuverlässiger Schaltvorgang beim Durchfahren des Senderbereichs.

Ob das ganze jetzt auf eine hunderstel oder nur auf ein zehntel Sekunde genau ist, ist nicht so wichtig. Noch ungenauer sollte es aber nicht sein, denn auf 'ne halbe Sekunde genau kann ich auch von Hand stoppen.

Es geht dabei um ganz generelle Rollversuche zur Ermittlung von Roll- und Luftwiderständen von Fahrzeugen. Zum Teil mit mehrspurigen Fahrrädern, zum Teil mit ferngesteuerten 1 zu 3 Modellen (bei den aerodynamischen Messungen)

Hier:
http://www.klaus-leidinger.de/mp/RC-Elektronik/Tester/Tacho/Tacho.html#Seitenanfang
hat jemand mit der selben optischen Idee, allerdings mit einer ungleich komplexeren elektronischen Auswertung das selbe realisiert. Mir würde ein blöder Schaltkontakt reichen, ich brauch nicht messen und nichts anzeigen, eine Stoppuhr, mit einem externen Eingang, die beim Kurzschließen dieses Eingangs zu laufen beginnt und bei erneutem Kurzschluss wieder stoppt, habe ich bereits.

Hallo,
ein Vorschlag: nimm eine Reflexionslichtschranke mit
polarisiertem Licht, meistens Rotlicht (gibts z.B.bei
Ebay gerade massenhaft).
Klebe auf das Fahrzeug eine passende Reflektorfolie,
möglichst als senkrechen Streifen, einige cm breit.
Das müsste genau genug sein.
Grüße
Altgeselle

Hallo

Damit wir uns recht verstehen, du möchtest das so haben wie in der rechten Zeichnung?






Halte ich persönlich für unpraktisch. Ich würde die Anordnung unten links nehmen. Refektionsfolie auf dem Fahrzeug wäre mir zu unsicher. Ich habe lieber eine bestehende Lichtschrankenverbindung die durch das Objekt unterbrochen wird.

Auch hier kommst du kaum mit 50,-Euro aus.

Theo

Hallo und danke für den Tipp. Problem daran: Wenn ich das Fahrzeug mit der Reflexfolie beklebe, wie soll dann das Signal zur Stoppuhr kommen? Bis jetzt habe ich die Stoppuhr mitgeführt und einfach dafür gesorgt dass bei Start und Zieleinlauf der Schalter getriggert wurde (durch einen flexiblen Stab, der den elektrischen Kontakt getriggert hat, ähnlich den Teilen die auch bei Skirennen am Start installiert sind).

Dieses mechanische Triggern wollte ich jetzt gerne durch ein optisches ersetzen. Ich denke ich brauch dann auf jeden Fall zwei Sender (einen am Start, einen am Ziel), die ich vertikal möglichst weit auffächer und horizontal durch eine Blende möglichst schmal halte. Den Empfänger dann in ein Röhrchen.

Ich hab halt noch nie mit Lichtschranken gearbeitet und weiß nicht

- wie lange das Licht auf den Sensor treffen muss um einen Schaltimpuls auszulösen,
- wie zuverlässig diese einfachen Bausätze arbeiten.

Ich denke für meine Zwecke müsste ich den Strahl nichtmal auffächern, die Dioden haben wohl so einen Abstrahlwinkel um 5°, damit hab ich ja auf zwei Meter Entfernung schon eine vertikale Toleranz von über 15cm, das sollte ich bei exakt horizontaler Ausrichtung des Senders schon hinbekommen, dass der Empfäner immer in dieser Höhe sitzt. Als Justierungshilfe könnte man ja einen Laserpointer fest mit der Senderplatine verbinden, mit dem man vor Inbetriebnahme den Sender auf den Empfänger justieren kann. Den muss man halt einmal richtig ausrichten, so dass er genau ins Zentrum des späteren IR-Strahls zeigt.

Du willst einen ungerichteten Sender auf dem Boden und einen Empfänger auf dem Fahrzeug? Dann muss die "Stoppuhr" oder wasauchimmer im Fahrzeug sein?

» Und wenn die Lichtschranke auf 20cm Toleranz schaltet,

Und du willst auf 20cm genau feststellen, ob du im Sendebereich bist oder nicht? Ungerichtet geht da nix, sonst dürftest du auch nicht 20cm weiter links oder rechts auf der Strasse stehen.
Es benötigt also schon einen mehr oder minder gut gerichteten "Scheinwerfer" duch dessen Leuchtkegel der Wagen fährt und das detektiert. Das könnte z.B. ein gerichteter IR Strahler mit Codierung sein, der im Auto detektiert wird. Der Strahlungskegel müsste dann 20cm horizontal sein und vertikal? = sicherer Bereich, wo der Empfänger durchfährt.
Und wenn die 20cm ca 1/10 Sekunde entsprechen, muss der Empfänger auch in der Zeit sicher ansprechen.

Zweite Möglichkeit: feststehende Lichtschranke mit Sender & Empfänger links und rechts der Straße. Kann auch mobil sein, muss nur vorher ausgerichtet. Und das Durchfahren wird ins Auto übertragen per Funk, IR oder sonstwie.

» ... für die nur NEBEN der Straße etwas installieren muss.
Was ist dabei das Problem? Ist währenddessen noch normaler Autoverkehr auf der Straße?

» Absolut kritisch ist
» 1. Keine Fehlschaltungen durch andere Störsignale
» 2. Zuverlässiger Schaltvorgang beim Durchfahren des Senderbereichs.
Das wäre durch ensprechende Filterung und Signalaufbereitung zu gewährleisten.

» Ob das ganze jetzt auf eine hunderstel oder nur auf ein zehntel Sekunde
» genau ist, ist nicht so wichtig.

DAS geht nur gerichtet, aber nicht ungerichtet. Und je sicherer die Detektion, desto mehr Zeit ist norwendig und desto ungenauer die Zeit - wenn es überhaupt passt.
Daher der Vorschlag Laserlichtschranke.

» Noch ungenauer sollte es aber nicht sein,
» denn auf 'ne halbe Sekunde genau kann ich auch von Hand stoppen.
Und warum geht das nicht?

Mal nebenbei, wenn damit eine Stoppuhr gestartet werden soll, wer stoppt die Uhr wieder?

Aber alle Möglichkeiten nicht für 50 Euro.

hws

So vielen Dank für die ganzen Antworten.

» Damit wir uns recht verstehen
Ein Bild sagt natürlich mehr als tausend Worte und deshalb hier meine Skizze. So soll's aussehen.

Den Timer hab ich schon und auch schon verwendet. Ist ne ganz einfache Stoppuhr, die ich mit einem externen Schaltkontakt (Cinch-Eingang) ausgestattet habe, schließt man den kurz, läuft die Uhr los, schließt man den nochmal kurz, hält sie wieder an. Die Genauigkeit ist mehr als ausreichend.

Die Sender sind einfach zwei identische Sender-Teile von 'ner Infrarot-Lichtschranke. Den Sensor muss ich so manipulieren, dass er nicht ein Dauersignal erwartet und bei Unterbrechung reagiert, sondern der soll die ganze Zeit nach nem Signal Ausschau halten und wenn er eins hat sofort Anschlagen. Der muss nur einen Kontakt schließen, wann immer er ein Signal bekommt. Wie lange er schließt ist egal, aber er darf halt nicht flattern, das sollte aber kapazitiv möglich sein. Genau für diese Modifikation bräuchte ich Hilfe, oder 'nen Schaltungsentwurf, da bin ich einfach nicht so geübt drin, vor allem wenn's über ein bisschen ohmsches Gesetz und Transistoren raus geht.

» Ungerichtet geht da nix
Gerichtet sind diese IR-Dioden ja eh. Die von mir verlinkte billig Conrad-Schaltung arbeitet mit 5° Abstrahlwinkel. Und selbst wenn der Bereich dann bei der Messung 40cm breit sein sollte, so dürfte ja der Schaltvorgang trotzdem einigermaßen an der selben Stelle passieren, es macht ja keinen Sinn, dass der mal sofort bei Eintritt in den IR-Kegel schaltet und mal erst nach dem Durchfahren.
Um einen einigermaßen scharfen Rand des IR-Pegels zu haben, kann man ja eine matt-schwarz lackierte Blechblende machen, die eben einen scharfen Schatten wirft.

Wie gesagt ich rede hier in Größenordnungen von einem Kilometer Strecke, da spielen die 20cm keinerlei Rolle. Ich liege durch die ganzen anderen Einflüsse eh in einem Toleranzbrereich von 1-2%, je nach Wind auch wesentlich mehr, aber dann sind die Ergebnisse natürlich nicht verwendbar.

» Und warum geht das nicht (von Hand stoppen)?
Ich wollte aber trotzdem nicht von Hand stoppen, weil das immer die Gefahr birgt Messergebnisse unterbewusst zu beeinflussen. z.B. denkt man sich *hupps* jetzt hab ich etwas zu spät gestartet und versucht dann früher zu stoppen, oder man denkt sich "das kann doch gar nicht sooo doll streuen...". Selbst wenn man sich das nicht denkt, ist mir eine unbestechliche Automatik wesentlich lieber, selbst wenn die vielleicht sogar die größere Abweichung hat, ich bin Musiker und traue mir durchaus zu auf 'ne Füntel Sekunde genau zu stoppen, schließlich kann ich auch 'nen halbes Dutzend Töne sauber platziert in einer Sekunde auf meinem Instrument spielen.

Und ja, das ganze findet (zumindest bei den 1:1 Modellen) im öffentlichen Straßenverkehr statt, die Fahrzeuge sind ja auch für den öffentlichen Straßenverkehr gedacht und ich verfüge nicht über eine private Teststrecke
Das ist ja unter anderem auch der Grund wieso der Sensor auf's Fahrzeug soll, weil mir ständig Fahrzeuge durch normale Lichtschranken fahren würden.

» Die Sender sind einfach zwei identische Sender-Teile von 'ner
» Infrarot-Lichtschranke. Den Sensor muss ich so manipulieren, dass er nicht
» ein Dauersignal erwartet und bei Unterbrechung reagiert, sondern der soll
» die ganze Zeit nach nem Signal Ausschau halten und wenn er eins hat sofort
» Anschlagen.

Ausgangssignal invertieren oder Ruhekontakt des Realis nehmen (falls vorhanden).
Praktisch würde ich vor den Treibertransistor des Relais einen Inverter bauen (ein Gatter oder einen Transistor zwischn IC1 und T1 oder für T1 einen PNP-Typ plus Basisvorwiderstand).

Ob eine solche Schaltung deinen Ansprüchen an Sicherheit vor Fehlbetätigung / Nichtauslösen genügt, musst du probieren. Bei dem Preis für einen Bausatz kein Problem.
Und den Sender wirst du eh selbstbauen (bzw modifizieren) müssen, um höhere Sendeleistug zu gewinnen. Auch bei den 20cm bzw 1/10 sekunde wirst du Zugeständnisse machen müssen.
Wie lange der Empfänger nach dem Wiedereintritt in den Sendestrahl braucht, weiss ich nicht. Aber wenn das bei Start und Stop gleichlang ist, hebt sich das auf.

Zumindest frequenzselektiv scheint die Schaltung zu sein bei Sender und Empfänger - daher eine Maßnahme zur Erhöhung der Sicherheit.

edit: die Schaltung kann man sich - wie bei den meisten Conrad Artikeln - natürlich kostenfrei runterladen.

hws

Was spricht dagegen, die Zeitmessung in /am Fahrzeug durchzuführen?

Die preisgünstige Variante:
2 Streifen Aluminium über die Strasse, Reflexlichtschranken im Fahrzeug -> 2x Signal, ....


mfg
M2

» Was spricht dagegen, die Zeitmessung in /am Fahrzeug durchzuführen?

Hat / will er sowieso.

» Die preisgünstige Variante:
» 2 Streifen Aluminium über die Strasse,

Ist ne öffentliche Straße mit normalem Autoverkehr. Hat der TE allerdings erst später mit rasgerückt.

hws

» Ist ne öffentliche Straße mit normalem Autoverkehr. Hat der TE allerdings
» erst später mit rasgerückt.

In meinen Augen eh ein Abzocker.

» In meinen Augen eh ein Abzocker.

Solange nicht die Frage kommt: "kann mir jemand Schaltplan und Layout dazu machen?"

Mehr als die Conrad-Billigversion wird er ohne Hilfe nicht hinkriegen. Und ne vernünftige Lösung seinen Genauigkeitsanforderungen entsprechend vermutlich weder finanziell noch technisch.

Vorschläge hat er nun genug.

hws