Genau!
Die Hauptsache ist, dass man sicher ist, dass weiss wirklich weiss ist. Die Pflanzen sind es aber angeblich kaum.
Ich denke, dass man zuerst die Luft (Mischung von diversen Gasen) mit Spiegel forschen müsste, um ihre Absorbtion genau zu kennen.
Geändert von PICture (15.10.2011 um 15:53 Uhr)
MfG (Mit feinem Grübeln) Wir unterstützen dich bei deinen Projekten, aber wir entwickeln sie nicht für dich. (radbruch) "Irgendwas" geht "irgendwie" immer...(Rabenauge) Machs - und berichte.(oberallgeier) Man weißt wie, aber nie warum. Gut zu wissen, was man nicht weiß. Zuerst messen, danach fragen. Was heute geht, wurde gestern gebastelt. http://www.youtube.com/watch?v=qOAnVO3y2u8 Danke!
Das mit der unterschiedlichen Streuung bei verschiedenen Wellenlängen scheint mir plausibel.
Ich werd mal versuchen eine andere Weisse Fläche ( bisher hab ich eine Depronplatte benutzt ) zu finden und gucken, ob da der gleiche Effekt auftritt.
Ich hab dem Sensor jetzt ein 10mm Rohr mit 4cm Länge verpasst. Dabei tritt der Effekt nur mehr im Nahbereich bis etwa 30cm auf.
Es könnte also auch mit der Linsengeometrie am Optosensor ( ist ne Fresnellinse ) zusammen hängen.
Ich muss mal gucken, ob ich in meinem Fundus noch ne alte Schwarz Weiss Kamera hab, die auch auf infrarotes Licht reagiert.
Eventuell lässt sich der Fehler damit etwas eingrenzen.
Da ich nur relativ geringe Längen durch die Luft habe, maximal 70cm, würde ich eine unterschiedliche Absorbtion bei den doch recht nah beieinander liegenden Wellenlängen durch die Luft ausschließen.
Bei den Pflanzen ist es so, das es da zwischen 700 und 740nm einen steilen Sprung zwischen Absorbtion und Reflexion gibt.
Die Steilheit und die genaue Lage dieses Überganges ist ein Maß für den Chlorophyll Gehalt und somit der aufgenommenen Stickstoffmenge.
Wer mag, kann ja mal nach dem Begriff REIP ( Red Edge Inflection Point ) googeln.
Geändert von wkrug (15.10.2011 um 17:34 Uhr)
Die weisse Fläche wird weniger das Problem sein, sondern die Justierung der Optik. Egal wie die Weisse Farbe aufgebaut ist, wird fast alles Licht weitgehend isotrop in alle Richtungen gestreut. Kleine Unterschiede gibt es bei glänzenden oder hochglänzenden Flächen, da geht ein Teil in die mehr oder weniger gerichtete Reflexion. Das sollte aber alles von der Wellenlänge unterschiedlich sein.
Wie viel Licht auf den Sensor kommt, hängt unter anderem Davon ab, wie sich der Empfindliche Bereich des Empfängers und des Senders überschneiden. Dabei können besonders die verschiedenen LEDs ein Problem werden, da die Fläche nicht ganz gleichmäßig ausgeleuchtet wird, und dann auch noch abhängig vom Abstand.
Für jede Farbe wird man als Funktion des Abstandes in der Regel bei einem Abstand ein mehr oder weniger breites Maximum beim Signal finden. Etwas das sollte der Abstand für die Messung sein. Wenn es nicht passt sollte die Optik (an der LED) nachjustiert werden bis alle Farben etwa beim gewünschten Abstand ihr Maximum haben. Ganz unabhängig vom Abstand bekommt man es aber nicht, nur ein mehr oder weniger breites Maximum. Für eine größere Toleranz beim Abstand sind insgesamt große Abstände von Vorteil.
Im Prinzip stimmt das und kommt auch mit meinen Messungen hin.Für eine größere Toleranz beim Abstand sind insgesamt große Abstände von Vorteil
Allerdings wird das Teil nicht unter Laborbedingungen zum Einsatz kommen, sondern im Ausseneinsatz.
Und da ist ein grosser Abstand wegen des herrschenden Fremdlichtes problematisch.
Da wäre ein geringerer Abstand besser.
Irgendwo werd ich da einen Kompromiss finden müssen.
Den Abgleich der Helligkeit hab ich mit einstellbaren Stromquellen für die verschiedenfarbigen LED's realisiert.
Da die ja auch nicht alle gleich effizient sind.
EDIT!
Ich hab gerade mal einen Testlauf in der Dämmerung gemacht.
Die Werte scheinen mir plausibel zu sein.
Anscheinend ist es also so, das das Umgebungslicht der größere Störfaktor bei diesem Versuch ist.
Ich werd mal gucken, ob ich ein Infrarotfilter für die Wellenlängen um 700nm finde um das dem Sensor vorzuschalten.
Dadurch sollte sich der Tageslichteinfluss reduzieren lassen.
Die 585nm Wellenlänge wäre ohnehin nur für eine Vegetationsdichtebestimmung gewesen - Da werd ich dann darauf verzichten müssen.
Die Werte unten sind die Messwerte der Dämmerungsmessung - Wen es interessiert.
Von Links nach Rechts:
Ohne Beleuchtung, Messwert mit 585nm LED, Messwert mit 670nm LED, Messwert mit 700nm LED, Messwert mit 740nm LED, Messwert mit 780nm LED, Berechneter REIP Wert, Bodendeckungsgrad, CRC Prüfsumme.
Code:Header Ohne 585nm 670nm 700nm 740nm 780nm REIP Deckung Checksumme @ 8 28 19 25 57 71 250 31 77 @ 7 28 19 26 56 71 253 31 79 @ 7 28 20 25 56 71 264 31 74 @ 8 28 20 24 57 71 260 31 7F @ 8 28 19 25 57 71 250 31 77 @ 7 28 19 25 57 71 250 31 78 @ 7 28 19 25 57 70 243 31 7B @ 8 28 19 24 58 70 241 31 78 @ 8 28 19 24 57 70 248 31 7E @ 8 28 18 25 56 70 245 32 71 @ 7 29 18 24 56 69 243 32 70 @ 8 29 18 23 57 68 235 32 79 @ 8 29 18 23 56 68 242 32 78 @ 8 29 17 24 55 68 238 32 7E @ 8 29 18 23 55 68 250 32 78 @ 9 29 18 23 55 68 250 32 79 @ 8 30 18 23 55 69 256 32 77 @ 8 30 17 24 55 69 245 32 7D @ 8 30 17 24 56 69 237 32 7B @ 8 30 18 23 57 69 241 32 73 @ 9 30 17 24 56 70 243 32 71 @ 9 30 17 24 55 71 258 32 79 @ 9 29 17 25 55 70 246 32 7E @ 9 29 18 24 56 69 243 32 7E @ 9 29 18 24 56 69 243 32 7E @ 8 29 18 24 56 68 237 32 7D @ 9 29 17 24 56 66 218 32 70 @ 8 29 18 23 56 65 224 32 75 @ 8 29 17 24 55 64 212 32 7A @ 8 29 17 24 54 63 213 32 7D @ 8 29 18 23 55 62 212 32 74 @ 8 29 17 24 55 62 200 32 7F @ 8 30 17 23 56 63 206 32 74 @ 8 29 17 24 55 64 212 32 7A @ 8 28 17 25 54 64 213 32 7A @ 9 28 16 26 53 65 214 32 78 @ 9 28 16 26 54 65 207 32 7D @ 10 28 16 26 54 66 214 32 44 @ 10 28 17 25 55 67 226 32 47 @ 10 27 17 26 56 68 220 32 41 @ 10 27 16 27 55 69 221 32 42 @ 10 27 17 26 56 68 220 32 41 @ 10 27 16 27 55 68 214 32 45 @ 10 28 15 27 55 68 207 32 4B @ 9 29 15 27 55 68 207 32 72 @ 9 29 16 26 56 67 206 32 7D @ 9 29 17 26 55 68 227 32 73 @ 9 29 17 26 55 68 227 32 73 @ 9 29 17 26 56 68 220 32 77 @ 9 30 17 25 56 68 225 32 79 @ 8 30 18 25 57 68 225 32 76 @ 8 30 18 25 57 70 237 32 7C @ 8 29 19 25 58 70 236 32 7B @ 8 29 20 24 59 70 240 31 73 @ 9 29 20 23 60 70 237 31 7F @ 9 29 20 24 59 72 251 31 70 @ 9 28 20 24 59 73 257 31 76 @ 8 28 20 25 59 73 252 31 73 @ 8 28 20 25 58 73 260 31 73 @ 8 28 19 26 58 73 250 31 79 @ 9 28 19 26 57 74 264 31 77 @ 8 28 19 27 57 74 260 31 73 @ 8 29 19 26 57 74 264 32 74 @ 8 29 19 26 56 73 266 32 70 @ 8 29 19 27 55 73 271 32 74 @ 8 29 19 26 57 72 251 32 74 @ 8 30 19 25 58 72 248 32 78 @ 9 30 19 24 59 72 245 32 74 @ 9 30 19 25 58 72 248 32 79 @ 9 30 20 24 58 72 258 32 73 @ 9 30 20 23 59 71 250 32 7E @ 10 30 20 22 59 70 248 32 4F @ 10 29 20 23 59 70 244 31 49 @ 10 29 20 24 60 71 238 31 4E @ 10 29 20 23 61 72 242 31 46 @ 10 29 19 24 60 73 244 32 4E @ 10 29 18 25 60 72 228 32 45 @ 10 29 17 26 58 72 231 32 4A @ 10 29 17 25 58 72 236 32 4E @ 10 28 17 25 58 72 236 32 4F @ 9 28 17 25 58 72 236 32 77 @ 8 28 17 25 58 72 236 32 76 @ 7 29 17 24 58 72 241 32 79 @ 6 29 17 23 59 72 238 32 70
Geändert von wkrug (16.10.2011 um 18:18 Uhr)
Ich hab mir Heute rotes Plexiglas besorgt, damit konnte ich die Tageslichtempfindlichkeit reduzieren.
Ich bin aber noch nicht ganz zufrieden damit.
Ich werd mal einen anderen Licht Frequenz Wandler versuchen.
Mein Versuchsobjekt wäre jetzt der TCS 3200 von TAOS - Vom großen C...
Ich möchte da vorerst nur mal das rote Sensorarray verwenden und gucken ob ich da bessere Ergebnisse krieg.
Der Infrarotfilter passt bei diesem Baustein für meine Anwendung schon ziemlich gut.
Ne Optik werd ich aber auch da brauchen ( Rohr oder Linse ).
Ich versprech mir da schon deshalb bessere Ergebnisse, weil die Anordnung aus einem Array und nicht einer einzelnen Fotodiode besteht.
Mal gucken, was die Praxis da spricht.
Ich hab nun den TCS 3200 verwendet. Duch ein Rohr, das den Sensor und die Optik vor seitlicher Lichteinstrahlung schützt, wurde auch die Abstandsemfpindlichkeit zur Reflexionsfläche geringer.
Der Sensor funktioniert nun schon bei Dämmerlicht.
Bei voller Sonneneinstrahlung sind die Werte der Frequenzerhöhung ( Helligkeit der einzelnen LED's ) zu gering um sie vernünftig auswerten zu können.
Laut meinen Schätzungen müssten 5W LED's mit 20% Wirkungsgrad ausreichen um sicher auswertbare Ergebnisse auch bei vollem Tageslicht zu kriegen.
Leider kann ich solche LED's nicht mit den benötigten Wellenlängen ( 670, 700, 740 und 780nm ) finden.
Was ich gefunden habe sind 1W Emitter die immerhin 5mal mehr Infrarotlicht abgeben, als jene, die ich bis jetzt verwende.
Diese LED's werden, wie auch der Lichtsensor, eine Fokussier Optik erhalten.
Wenn ich neue Ergebnisse habe, werde ich berichten.
So viel Licht sollte nicht nötig sein. Man kann durch Modulation das Licht der LEDs recht gut vom Hintergrundlicht (Sonne) trennen. Allerdings sind dafür die Sensoren mit Frequenzausgang nicht so gut geeignet, weil man da keine Verstärkung hat, die nur auf den modulierten Teil wirkt. Wenn man sich etwas anstrengt kann man aber auch sehr kleine Frequenzänderungen auch direkt messen. In der Sonne wäre ein Schirm gegen die direkte Sonneneinstrahlung schon sinnvoll. Ein Filter bringt dagegen eher wenig, denn auch das Licht der Sonne hat die meiste Intensität im Roten bzw, nahen IR Bereich. Das ist nur durch die Empfindlichkeit des Auges, dass wir Grün bzw. Gelb als besonders stark empfinden.
Ein Schutz vor einer seitlichen Leichteinstrahlung sollte selbstverständlich sein. Auch um eine Linse oder ähnliche Optik kommt man kaum herum, damit man bei größerem Abstand wirklich nur das Licht aus dem beleuchteten Teil sieht. Beim Focussieren muss man schon etwas aufpassen, denn es kommt auf den Überlapp aus dem Empfindlichen Bereich und dem ausgeleuchteten Teil an - einen der beiden wird man vermutlich deutlich größer als den anderen Wählen müssen, denn mit variablem Abstand verschieben sich die Bereiche gegeneinander.
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