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Thema: Vollausschlag für die Fotosensoren

  1. #21
    Moderator Robotik Einstein Avatar von damaltor
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    allerdings dürfte der abstand der beiden buchsenreihen eines flachkabels etwas schmal sein für einen ic. ausserdem wird der prozessor dann recht weit von dem oszillator entfernt, was mit fliegenden kabeln ein (kleines, aber vorhandenes) risiko darstellt.

    ich habe mich mit der ir-diode aus dem transceiver versucht (den hab ich nicht zusammengebaut, weil ich den usb-transceiver schon hatte als ich den zweiten asuro bekommen habe) und die werte sind absolut geil... leider auch auf dunklem untergrund über 500. testet also nicht nur die maximalwerte, sondern auch was bei schwarzen flächen rauskommt - ob die werte nun mit normaler led von 0 bis 400 oder mit ir-led von 500-900 gehen ist egal.

    mal ne doofe frage: warum ist in den floppy laufwerken eine ir-led drin?
    kleinschreibung ist cool!

  2. #22
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    In nem Floppy-Laufwerk sind in lichtschranken ir-LDEs drin.

    Und ich meinte nicht die Buchsenreihen der Flachbandkabel, sondern andere einreihige, die man direkt auf die Platine löten kann (meist zum Platinen verbinden, gibts auch 2-reihig, ja).
    Gruß, AlKi

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    Kubuntu

  3. #23
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Hallo

    In meinem 5 1/4 Zoll Panasonic JU-475-4 waren zwei Gabellichtschranken und je zwei IR-LED und IR-Empfänger drin:

    Gabel-LS1: Referenzpunkt Lese/Schreibkopf
    Gabel-LS2: Schreibschutz
    Einzel-LS1: Referenzpunkt Diskette für Startsektor
    Einzel-LS2: Schacht belegt

    Leider hat meine Suche nach den Spezifikationen dieser IR-LEDs nichts ergeben. Außer vielleicht diesen Link zu einem versandkostenfreien LED-Onlineshop mit Expresslieferservice:

    http://www.led1.de/shop

    Gruß

    mic

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  4. #24
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Hier mal meine Überlegungen und Erfahrungen zum Liniensensor:

    Ein Vollausschlag ist meiner Ansicht nach gar nicht wünschenswert, weil es dann keine Reserve mehr für zusätzliches Umgebungslicht gibt. Angenommen der Sensor liefert ohne Umgebungslicht schon Werte um 900 und es kommt dann noch Umgebungslicht von etwa 200 dazu, dann ist der Sensor schon übersteuert, denn mehr als 1023 kann der AD-Wandler nicht liefern. Für einen guten Regler fehlt dann eine Information zum Regeln. Ich finde einen Wert um die 500 auf weißem Untergrund ohne Umgebungslicht als optimal, denn dann bleibt nochmal 500 als Reserve für Umgebungslicht übrig.

    Das mit der besseren spektralen Empfindlichkeit zu IR bei den Fototransistoren ist richtig, das wurde auch schon einmal hier im Forum angesprochen. IR-LEDs sind also am besten auf die spektrale Empfindlichkeit der Fototransistoren (Empfänger) abgestimmt. Ich habe allerdings festgestellt, dass auch superhelle weiße und rote LEDs sehr gut geeignet sind. Meine getestete weiße LED hat 11000mcd bei 20mA und liefert im Liniensensor Werte um 350. Weil die weiße LED eine höhere Durchlassspannung als die rote hat, könnte man auch noch den Vorwiderstand verkleinern um auf den idealen Werte von 500 zu kommen. Versuchsweise habe ich auch noch eine superhelle rote LED mit 4500mcd@20mA getestet und bin da auf Werte von 500-600 gekommen.

    Es kommt aber auch auf den Abstrahl-/Empfangswinkel und der Einbauhöhe an. Ist z.B. der Öffnungswinkel sehr klein und der Liniensensor sehr knapp über dem Untergrund, dann überlappen sich die Keulen gar nicht und die Werte werden nicht so hoch sein als bei höherem Einbau oder größerem Öffnungswinkel. Umgekehrt ist das natürlich auch nicht optimal. Was da am besten ist, muss man einfach ausprobieren. Eine LED mit sichtbarem Licht hat da den Vorteil, dass man das direkt überprüfen kann.

    Zu guter Letzt kommt es auch noch auf das Reflektionsverhalten des Untergrunds an. Der kann je nach LED (IR oder sichtbar) auch noch unterschiedlich sein, wie auch hier schon festgestellt wurde. Im Endeffekt ist eine möglichst große Änderung von dunkel auf hell gewünscht, also der min. zu max. Wert, wenn man die Linie unter dem Sensor durchzieht. Welche LED und Einbauhöhe zu dem jeweiligen Untergrund/Linie da am besten passt, muss man wohl ausprobieren. LEDs mit zu kleinem Öffnungswinkel kann man gegebenenfalls anschleifen, um eine größere Streuung zu erreichen.

    Ob eine weiße Innenschicht in der Abdeckung einen Vorteil bringt, bin ich mir nicht so sicher, denn ich denke es verursacht nur Streulicht. Es kann sein, dass zwar der Wert für hell steigt aber der Wert für dunkel ebenso, dann nützt die Sache eigentlich gar nichts, denn wichtig ist doch nur der Unterschied von dunkel auf hell. Ich habe es noch nicht experimentell überprüft, ist also nur eine Vermutung. Hermann, vielleicht kannst du das einmal verifizieren.

    Gruß Waste

  5. #25
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Hallo

    Mit ausgeschalteter Front-LED habe ich mit dieser Abdeckung Werte <5!


    (Schön zu sehen: Die IR-LED hat keine "Linse" und fokusiert deshalb nicht)

    Schlecht ist nur, dass ich nicht im rechten Winkel auf die Fläche schaue, theoretisch müsste das ein Nachteil sein.

    Ich denke, viele Wege führen hier zum Ziel. Für mich scheint die IR-LED eine echte Verbesserung zu bringen, deshalb verfolge ich diesen Weg weiter.

    Gruß

    mic

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  6. #26
    Moderator Robotik Einstein Avatar von damaltor
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    achso.. na das ist natürlich ne idee. würde gehen =) allerdings ist es mir lieber wenn er in dem kleinen sockel fest sitzt...
    kleinschreibung ist cool!

  7. #27
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    Zitat Zitat von radbruch
    Mit ausgeschalteter Front-LED habe ich mit dieser Abdeckung Werte <5!
    Ich glaube, da hast du mich falsch verstanden. Es geht nicht um möglichst großen Unterschied zwischen FrontLED an und aus, sondern um den Unterschied von dunklem und hellem Untergrund, also schwarze Linie oder keine Linie (weiß). Und da glaube ich, gibt es keinen großen Unterschied ob die Abdeckung innen weiß oder schwarz ist. Ich bezog mich da auf die Aussage von HermannSW:
    Zitat Zitat von HermannSW
    Weiterhin wurde im selben Beitrag gezeigt, wie man den Meßbereich auf 0-320 erweitern kann, wenn man die FrontLED und die beiden Fototransistoren mit einer Abschirmung umgibt, welche innen weiß ist (z.B. Joghurtbecherplastik).


    Zitat Zitat von radbruch
    (Schön zu sehen: Die IR-LED hat keine "Linse" und fokusiert deshalb nicht)
    Die normale Bauform von LEDs fokussiert schon. Siehe dazu z.B. das Datenblatt SHF415/416. Nur durch die unterschiedliche Länge des Kunststoffkörpers ergibt sich ein anderer Abstrahlwinkel (SHF415 hat 17 Grad, SHF416 hat 28 Grad).

    Aber ich will dich nicht von der IR-LED abbringen, die geht ja auch. Ich wollte nur auf die anderen Alternativen aufmerksam machen.

    Gruß Waste

  8. #28
    Moderator Robotik Visionär Avatar von radbruch
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    Hallo

    Schon klar, dass der Helligkeitsunterschied, den die Linie verursacht, das Mass aller Dinge ist. Und hier brachte mir die Umrüstung eine deutliche Verbesserung. Hier mal mein "Testaufbau" für eine gemeinsame Basis:


    Der Streifen ist 1,5cm breit und mit 'nem Deskjet 670c ausgedruckt. Mein Testprogramm im Anhang sendet pausenlos die Werte der Liniensensoren zum Hyperterminal, der Taster links außen schaltet die FrontLED ein, der Taster daneben schaltet sie wieder aus. Testablauf: asuro neben der Linie einschalten, nach den ersten gesendeten Werten die FrontLED einschalten und dann das Blatt unter den Liniensensoren durchziehen. So habe ich diese Werteliste erzeugt:

    Code:
    0    0
    0    0
    0    0
    0    0
    402  387
    400  385
    400  384
    399  383
    396  381
    328  380
    86   334
    42   219
    73   79
    241  40
    379  129
    394  275
    396  364
    399  375
    398  375
    Wenn ich etwas an den LEDs rumbiege, kann ich die Max-Werte für beide Seiten auf Unterschied<3 abgleichen.

    Vor dem Umbau der LED hatte ich bei diesem Test knapp 30 für Hell und 8 für Dunkel, also ca. 4 zu 1, jetzt sind es knapp 400 zu 40, das ist 10 zu 1!

    Gruß

    mic
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  9. #29
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    Es kommt aber auch auf den Abstrahl-/Empfangswinkel und der Einbauhöhe an. Ist z.B. der Öffnungswinkel sehr klein und der Liniensensor sehr knapp über dem Untergrund, dann überlappen sich die Keulen gar nicht und die Werte werden nicht so hoch sein als bei höherem Einbau oder größerem Öffnungswinkel.
    Gerade eben habe ich auch mal etwas mit den Liniensensoren herum experimentiert. Einer der Fototransistoren war wenige Grad zur LED in der Mitte gekippt. Damit hat der Transistor deutlich höhere Werte als die andere Seite geliefert. Bei mir sind die Transistoren mit etwas Abstand in die Platine eingelötet. Nachdem ich die Verkippung mit dem Lötkolben korrigiert habe, sind beide Werte ziemlich gleich.

    Das bedeutet: Die Fototransistoren haben auch eine sehr starke Richtcharakteristik

  10. #30
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    Hier habe ich die Werte meiner ASURO Liniensensoren mit superheller, roter LED ( die ich damals für die "waste'sche Balance" eingebaut habe ) vermessen und das Summen- und Differenzsignal graphisch dargestellt. Wie man sieht, erreichen die Fotoransistoren ca. 600 LSBs.

    Messbedingungen:
    LED: superhell, rot, mit Schrumpfschlauch gegen seitliches Übersprechen
    Linie: schwarzes Isolierband, 17.5mm
    Untergrund: weises Papier
    Raum: abgedunkelt
    LED-Spot-Durchmesser auf Untergrund: 15mm
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken liniensensoren_149.jpg  

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