Berührunglose Entfernungsmessung

[Expression]

Hallo an alle,
Ich arbeite gerade an einem Robotik-Projekt und brauche Hilfe von jemandem der sich mit berührungslose Entfernungsmessung auskennt. Im Projekt habe ich ein ferngesteuertes "Auto", von welchen ich die Entfernung zu mir (bzw. Fernbedingung) in Realzeit (bzw. zu jedem Zeitpunkt) erfassen möchte. Der Messfehler sollte höchstens im cm Bereich liegen. Welches Messgerät wäre dafür am besten geeignet? Bzw. nach welchem Prinzip glaubt Ihr würde eine solche Messung am besten erfolgen? (Ultraschall? oder Licht?). Und natürlich desto günstiger desto besser . Hatte überlegt ob es nicht durch die Messung der Intensität eines vom Auto aus gesendetes Signals funktionieren könnte… Was glaubt ihr?
Ich freue mich auf jede Antwort! Und danke im voraus.

[ranke]

Hatte überlegt ob es nicht durch die Messung der Intensität eines vom Auto aus gesendetes Signals funktionieren könnte… Was glaubt ihr?

Die Intensität einer Strahlung ist umgekehrt zum Quadrat des Abstands. Damit könnte man etwas machen. In der Praxis wird es darauf ankommen, dass Sender und Empfänger entweder aufeinander gerichtet sein müssen, oder ideal kugelförmig strahlen/empfangen. Beides macht in der Praxis Schwierigkeiten. Ein weiteres Problem könnte sein, dass Strahlung neben dem direkten Weg auch über Reflexionen beim Empfänger ankommt (beim Schall auch noch interferierend).
Alternativ könnte man z.B. eine gleichzeitige Aussendung eines Schall- und Licht- (oder Funk-) signals beim Sender veranlassen und beim Empfänger über den Laufzeitunterschied auf die Entfernung schließen.

[Expression]

Danke für deine Antwort ranke!
Wie groß wäre dann der Meßfehler bei einer solchen Methode? Ich möchte die Messung zwischen 1-20 m durchführen. Dabei kann der Messfehler mit Steigen. D.h. der Messfehler bei 2m Entfernung sollte maximal 4cm sein. In 5m kann es 10cm sein und in 20m, 1m. Wäre sowas möglich durch die Laufzeitmessung des Ultraschalls?
Die Schalgeschwindigkeit hängt doch auch von der Umgebung ab (z.B. der Temperatur). Wie wirken sich denn Änderungen in der Umgebung auf meinen Messfehler ein?

[Klebwax]

Die Schalgeschwindigkeit hängt doch auch von der Umgebung ab (z.B. der Temperatur). Wie wirken sich denn Änderungen in der Umgebung auf meinen Messfehler ein?

Du stellst die zweite Frage vor der ersten.

Bei einer Messung mit Wellen, egal ob Schallwelle oder elektromagnetische Welle, muß die Wellenlänge kürzer als die gewünscht Auflösung sein. Such dir also eine passende Wellenlänge aus und bestimme dazu die Frequenz. Dann such nach einem Transmitter, der diese Welle in des Medium, in dem du messen willst (hier wohl Luft), bringt. Dazu gehört dann auch der passende Empfänger. Ob das dann noch günstig ist, wage ich zu bezweifeln.

Wenn das geklärt ist, kannst du dir Gedanken über etwaige Messfehler machen.

MfG Klebwax

[ranke]

Die Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit ist nicht zu vernachlässigen. Näheres hier. Wenn die Lufttemperatur womöglich nicht konstant über die Laufstrecke oder aus anderen Gründen nicht sicher meßbar ist, wird es schwierig.
Bei einer Schallgeschwindigkeit von 330m/s und einer Frequenz von 40kHz rechnet sich eine Wellenlänge von 8,25mm. Wenn es gelingt bei der Auswertung nicht nur den Einsatz des Schallsignals sondern auch dessen Phase zu ermitteln könnte es gelingen.

[Expression]

Danke für eure Antworten,
Ok dann werde ich es per Laufzeitmessung des Ultraschallsignals versuchen.
MfG