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Thema: Trägerfrequenz des AntiColissionSystms

  1. #1
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Trägerfrequenz des AntiColissionSystms

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    Hallo Forum,
    ich habe in meinem Roboter ein Antikollisonssystem integriert.
    Dabei wird an eine Gruppe von Infrarot-LEDs ein pulsweitenmoduliertes Signal von 36kHz gegeben. Sollen die LEDs dann senden werden sie auf der anderen Seite auf Masse geschaltet. (Gibt Sinn)

    Aber warum entsteht durch das PWM-Signal eine Trägerfrequenz???
    Was ist das?
    Der Infrarot Empfänger ist laut Dokumentation bei 36kHz besonders empfindlich und gibt nur das aufmoduliert Signal wieder. Was heißt das?

    Sind die 36kHz die Frequenz der Infrarotstrahlung, also der Sinuswellen selber? Wird diese Frequenz nicht eher durch die LEDs selber verursacht?

    Wenn die Pulsweitenmodulation eine Frequenz von 36kHz hat, dann muss die Frequenz der simulierten Sinusspannung doch kleiner sein oder nicht???

    Ich verstehe gar nichts mehr. Ich hoffe mir kann zumindest jemand einen Ansatz geben.

    Danke,
    Balu

  2. #2
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    Die IR-Leds werden mit 36Khz ein- und ausgeschaltet, kommt IR-Licht mit dieser Frequenz zum Empfänger schaltet dieser den Ausgangspin durch. Jetzt kann man noch das 36Khz Signal (mit einer kleineren Frequenz) ein- und ausschalten, das kommt dann beim Empfänger am Ausgang raus, dadurch läuft die Übertragung störungsfreier gegenüber Fremdlicht ab, weil der Empfänger eben nur auf das 36Khz Trägersignal anspricht.
    http://de.wikipedia.org/wiki/Modulation_%28Technik%29

    mfg

  3. #3
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Bei Wikipedia etc. hatte ichnatürlich schon nachgelesen.
    Da ist mir das eben nicht klar geworden. Darum frag ich hier ja.

    Warum hat das Infrarotlicht denn 36Hz?
    Die LEDs werden doch nur in dem Takt ein und ausgeschaltet.

    Wenn ich eine Glühlampe mit 300PHz immer wieder an und ausschalte, strahlt die ja auch keine Röntgestrahlung!

  4. #4
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    Die Led sendet, wennn Strom anliegt, Infrarot (die Lichtfrequenz spielt sich weit entfernt von 36Khz ab -> http://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%B...Hz_.281_THz.29 ) aus. Die Wellenlänge ergibt sich durch die verwendeten Halbleiter und hat nichts mit der Frequenz zu tun mit der die Led getaktet wird.
    Ich bleibe mal bei der Glühlampe, wenn du diese 1 mal die Sekunde ein- und ausschaltest, sendet sie trotzdem weißes Licht aus, nur eben mit der Frequenz von 1 Hertz. Dasselbe, nur etwas schneller, passiert hier mit der Led.

    mfg

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Zitat Zitat von Balu Jr.
    ... schon nachgelesen ... nicht klar geworden ... Warum hat das Infrarotlicht denn 36Hz? ...
    Hmmm, ich will mal versuchen Dir das zu erklären.

    1) Du schreibst "...Infrarotlicht denn 36Hz?..." - ist natürlich Kappes. Sollte das vielleicht 36 kHz (KiloHertz) heissen? Wenn es bei Dir DOCH 36 Hz sind, dann verstehe ich Dein Problem nicht, dann geht es um ein anderes Thema und Du kannst aufhören weiterzulesen.
    2) Bei 300 PHz wird eine Glühlampe keinen Mucks machen - da hast Du Recht. Wirklich keinen Mucks. Abgesehen von anderen Effekten.

    Es sind natürlich mehrere Frequenzen im Spiel. Die IR-LEDs für den von Dir genannten Anwendungsfall (Sensoren für Roboter, IR-Fernsteuerung für Radio und TV) strahlen im nahen Infrarot - das sind bei deren typischen technischen Daten: 950 nm Wellenlänge also etwa 361 THz (TeraHertz). Dies ist die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung. Die LEDs blinken aber - etwa so, wie Du die Glühbirne einschalten wolltest. Das Blinken geschieht mit 36 kHz (mehr oder weniger, je nachdem, welche optimale Ansprechfrequenz der anzusprechende IR-Empfänger hat - steht in dessen Datenblatt). Diese Blinkfrequenz hatte Netzmann gemeint. Nahes Infrarot mit GENAU dieser Ein-Ausschalt-Modulation kommt in der Natur eigentlich nicht vor. Daher kann der IR-Empfänger davon ausgehen - wenn er es sieht - dass es ein Signal ist, das ihn angeht. Nun wird er nicht sofort aktiv! Meist muss er mehrere Pulse in einem Burst geliefert bekommen, bevor er sicher ist, dass dieses Signal an ihn gerichtet ist. Das kann bedeuten, dass der Empfänger erst dann auf seinem Ausgang ein Signal als erkannt meldet, wenn er z.B. sechs Pulse in dem Burst empfangen hat, etwa wie in diesem Bild. Hier sendet der Transmitter etliche Pulse, bis der Detector seine Message akzeptiert.

    ................

    Es gibt ausserdem auch noch Empfänger, die UNBEDINGT verlangen, dass nach einer gewissen Zeit des Pulsierens dieses Pulsieren aufhört - also ist bei denen die maximale Zeit der Bursts schon festgelegt. Wieder liegt dahinter die relative Sicherheit, dass es sich bei diesem Protokoll dann NICHT um eine natürlich auftretende Erscheinung handelt.

    Hört das Pulsen auf - und war der Burst lange genug, dass er vom IR-Empfänger erkannt wird - dann meldet der "ich seh nix mehr". Das ist dann ein Pegel der komplementär ist zu seinem "ich seh was"-Signal. Daher kann man mit diesen Bursts also noch eine Frequenz oder gleich Kurzmeldungen aufbauen - ähnlich wie Morsezeichen. Und DAS ist dann üblicherweise die z.B. von der TV-Steuerung übertragene Message.

    Bei Abstandssensoren kommt noch - je nach System - etwas anderes dazu, da solltest Du schreiben, welche IR-LED / IR-Empfänger - Kombination Du meinst. Aber ich hoffe eigentlich, Du hast Deine eigentliche Frage schon beantwortet bekommen und hoffentlich auch verstanden.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  6. #6
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    1. Natürlich meinte ich 36kHz!!!
    2. VIELEN VIELEN VIELEN DANK LEUTE! DAS SIND WIRKLICH GROßARTIGE ANTWORTEN UND ES IST GUT ZU WISSEN, DASS ES WIRKLICH LEUTE GIBT DIE IHR WISSEN FREIWILLIG WEITERGEBEN. IHR OPFERT SCHLIEßLICH AUCH EURE ZEIT DAMIT. MIR HABT IHR ZUMINDEST EXTEM GEHOLFEN!!! =D> =D> =D>
    3. Dies sind meine Bauteile:
    http://www2.produktinfo.conrad.com/d..._TSOP_1736.pdf

    http://www2.produktinfo.conrad.com/d...ENDE_DIODE.pdf

    4. Mir war klar, dass das mit dem 36kHz Infrarot nicht sein konnte. Darum war ich ja so verwirrt.

    5. Dann ist das eigntliche Signal,d.h. die zu senden 1en und 0en ja sozusagen doppelt moduliert.
    Die Frequenz der elektromagnetischen Strahlung ist die Trägerfrequenz auf die die 36kHz durch das Ein- und Ausschalten aufmoduliert werden.
    Diese Frequenz ist nun wiederum die Trägerfrequenz für die eigentliche Botschaft aus 1en und 0en !??? Stimmts?
    Ein "jepp" reicht mir als Antwort!

  7. #7
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    Mit eurem Ansatz ist mir Aufgefallen, dass ich dieses System irgndwoher kenne:
    http://de.wikipedia.org/wiki/Fernbed...-Fernbedienung

    Jetzt check ich wie es läuft!
    ICh hatte bei den 36kHz irgendwie auch immer an eine Sinuskurve gedacht und wusste einfach nicht, wie diese zu stande kommt!!! Konnte ich ja auch nicht wissen, denn es gibt ja gar keine! (Ist nur digital 1/0.)

  8. #8
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    Hi Balu Jr.

    Du hast recht: das IR-Licht ist mit einem 36 kHz Rechteck moduliert und das wird mit dem binären Rechteck moduliert . . . .

    TSOP - hier hast Du den Kollegen, der beim Datensammeln immer wieder ne Pause braucht (der faule Hund der):
    Zitat Zitat von Vishay Semiconductors im doc 82030, Rev. 10, 02-Apr-01, Seite 3
    • Burst length should be 10 cycles/burst or longer.
    • After each burst which is between 10 cycles and 70
    cycles a gap time of at least 14 cycles is neccessary....
    02. Apr. 01 - da wäre dieses doc bald 10 Jahre alt - ich hole mir meine immer direkt beim Hersteller: ist wie mit den Brötchen - da sind sie frischer!

    Zitat Zitat von Balu Jr.
    ... in meinem Roboter ein Antikollisonssystem ... pulsweitenmoduliertes Signal von 36kHz ...
    WENN dieses Doc zu Deinem TSOP passt, dann sollte die IRLED mit 38 kHz moduliert werden. Siehe Datenblatt (Zitat oben, gleiche Seite wie oben). Ich hatte bei meinen Abstandssensoren festgestellt, dass Abweichungen von weniger als 1 kHz schon sehr auf die Leistung des Sensors durchschlagen - die wird dabei ziemlich schlechter.

    So - nun haben wir die Sache mit der Modulation der Modulation der Schwingung geklärt. Nun zum Abstandssensor. Ist Dir die Sache mit dem duty cycle klar? Weißt Du, dass man den Abstandssensor, genauer gesagt die IRLED, mit verschiednen duty cycles (bei gleicher Frequenz, den "36" kHz) betreiben kann und so eine grobe Entfernungsmessung hinkriegt? Das ist hier (teilweise langatmig) beschrieben. Leider sind seit ein paar Tagen meine Bilder futsch - und der Provider antwortet nicht.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  9. #9
    Neuer Benutzer Öfters hier
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    Wunderbar!
    Vielen Dank!

    Meine Fragen wären definitiv alle beantwortet.

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