Kysymys:
Vedenalaisen etäisyyden mittaus / tunnistaminen
user1622997
2013-01-23 03:57:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Työskentelen yliopiston projektissa, johon sisältyy ROV. Yritän löytää helpon tavan luoda etäisyysanturijärjestelmä, joka ei vaadi paljon työtä. jotain hyvin yksinkertaista, jonka koko voi olla jopa 20 cm, kohtuullisella resoluutiolla.

Olen tutkinut ultraääniä, mutta ilmeisesti se ei toimi hyvin vedessä + vedenpitävyys on vaivaa, myös infrapuna ei ole ihanteellinen jompikumpi. Ostin kalahakukoneen, jotta voin käyttää kaikuanturia, mutta sillä on myös paljon esteitä, eli suodattimien luominen.

Mikä tahansa helppo tapa, jolla voin hakkeroida kalahakijan tai luoda yksinkertaisen anturiyksikön käyttämällä MCU ja anturi?

Tutkin tätä myös yliopistoprojektista, ja kalahaku oli se, mitä teimme siihen aikaan, mutta ei koskaan saanut sitä toteuttaa.
Pisin mitattava etäisyys on 20 cm. Mikä on lyhin etäisyys, jonka haluat mitata?
Se olisi kalibroitava vedestä riippuen joka kerta, mutta ihmettelen, kuinka kaksi elektrodia, jotka on järjestetty kuten / \ mutta eristetty ylhäältä, toimisivat. Pelkästään vesijohtoveden ja vastusten tarkistaminen oli yhden megohmin tyyppiä, mutta riippuu siitä, onko jokin yläosaan tarttuva asia OK. Jos se on ok, pieni poiju, jossa on pyörivä enkooderi ja jonkinlainen mekaaninen kiristin, saattaa olla jotain muuta ajateltavaa.
Viisi vastused:
Anindo Ghosh
2013-01-23 18:20:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jos valmiin laitteen hakkerointivelvollisuus voidaan jättää pois, edullinen ja helppo toteuttaa etäisyysanturivaihtoehto on:

  • Käytä 405 nanometrin sinistä laseria projektioelementtinä . Näitä on saatavana noin 13 dollaria eBayssa: Blue-violet Laser Module Käytä moduulin vedenpitäväksi epoksihajotusaineella - linssin kiinnitys on jo vedenpitävä, älä käytä epoksia linssissä.
  • Vaihtoehtoisesti voit muokata jopa halvempaa ( alle 5 dollaria eBayssa) 405 nm: n 5 mW: n laserosoitinta vedenpitäväksi ja vetää virtajohdot ulos. Voit kokeilla läpinäkyvän kumikirurgisen käsineen sormea ​​toimivaksi vedeneristysvaihtoehdoksi.
  • Laajennettu peitto: Jaa lasersäde käyttämällä rinnakkaista prismaa - 5-suuntainen jako olisi ihanteellinen viidelle säteelle tasaisessa tasossa.
  • Käytä valotransistoria tai valodarlingtonia tunnistuselementti - valitse näkyvän spektrin sinisestä päästä osa, jolla on hyvä herkkyys
  • Asenna anturi lähelle laseria osoittamalla laserin kanssa samaan suuntaan.
  • parantaa selektiivisyyttä, laita violetti-sininen geelisuodatin fototransistorin eteen estämään tai vaimentamaan merkittävästi tulevaa valoa, joka on kaukana halutusta spektrin osasta (405 nm).
  • Koska laser + anturi yhdistelmä lähestyy mitä tahansa heijastavaa tai dispersiivistä pintaa, fototransistoriin tulevan sinisen (405 nm) valon voimakkuus kasvaa. Tämä tapahtuu, vaikka pinnalta ei olisi heijastavaa heijastusta, koska kollimoitunut lasersäde (he) heijastuu silti takaisin lähteen suuntaan täplikuvion muodostumisen vuoksi. Laser proximity sensor
  • Valitettavasti tämä lähestymistapa ei toimi, jos vedellä on merkittävää kupliaktiivisuutta tai suspendoituneita hiukkasia, koska pilkkujen kuvion voimakkuus pysyy korkeana myös ilman kiinteää heijastavaa pintaa edessä.
  • Huolimatta tästä kuulostavasta vähän vasta-intuitiivisesta, 1 mW: n sinisen laserin heijastunut signaalin voimakkuus vedessä on tyypillisesti riittävän voimakas havaitsemaan fototransistorin, vaikka laserilla ei olisikaan kohtisuoraa heijastavaa pintaa - suora heijastus todennäköisesti hukuttaa fototransistorin, joten tarvitaan asianmukaisia ​​varotoimia.
  • Kalibroi vastaanotetun signaalin voimakkuus fototransistorissa etäisyyden suhteen, ja sinulla on vedenalainen läheisyysanturi.
  • Älä unohda käyttää epoksihajotusta vedenpitäväksi kaikille paljaille piireille. , komponentit, johdot ja liitännät.

Miksi tämä toimii siellä, missä infrapuna-LEDit tai laserit eivät toimi:

  • Punainen pää näkyvän spektrin (ja enemmän infrapuna) absorboi vesi noin 100 kertaa voimakkaammin kuin violetti / sininen: Light absorption spectra in water tästä artikkelista sup>

Miksi tämä toimii laserilla, mutta ei välttämättä UV-LEDeillä:

  • LED-valoa ei kollimoida, joten se ei tule merkittävästi tehostui paluusuunnassa, kun taas heijastuksen ja diffraktion yhdistelmä aiheuttaa tällaisen palautetun signaalin merkittävän pulssi-tehostumisen kollimoidulle lasersäteelle pilkkukuvion muodostumisen avulla.
+1 Todella siisti vastaus. Ihmettelen, olisiko punaisen / lähellä olevan IR-laserin käyttö parempi valinta, koska OP koskee vain hyvin pientä etäisyyttä ja veden imeytyminen voi auttaa vähentämään häiriöitä, varsinkin mitä syvemmällä se on veden alla?
@GarrettFogerlie Good point ... ja 980 nm infrapunalaserit ovat helposti saatavilla, samoin kuin infrapunavalosensorit, mukaan lukien melko hienostuneet integroidut osat, joissa on upeat IR-pass-suodattimet linssiin.
Kiitos Anindo, kokeilen tätä. Onko mitään ehdotusta fototransistorista?
Kuinka voit kalibroida tämän järjestelmän, kun heijastimen luonne on tuntematon (OP käyttää ROV: ta, joka liikkuu veden läpi ja siten sen paikallinen ympäristö muuttuu jatkuvasti)?Luottaa intensiteetin vaihteluihin etäisyyden mittaamiseksi on erittäin riskialtista.Tällaisella pienellä etäisyydellä ultraäänitutkimusten tulisi toimia, koska huomio on hyvin vähäinen.Tarvittava pulssin leveys riippuu halutusta tarkkuudesta, jota ei anneta.
Garrett Fogerlie
2013-01-23 04:08:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tämä vedenalainen ultraäänianturi etäisyyden mittaamiseen voi olla juuri sitä mitä etsit. Kuten Michael Karas huomautti, ultraäänianturin luokitus on 30 cm - 3 m. Tällä sivustolla voi kuitenkin olla toinen sopiva vaihtoehto.

Voit luoda oman moduulin vedenalaisen kaikuanturin avulla. Sinun tulisi lukea tämä, jos et ole vielä tehnyt niin.

Mikä tahansa helppo tapa, jolla voin hakkeroida kalahakijan tai luoda yksinkertaisen anturiyksikön MCU: lla ja anturi ???

En ole kovin perehtynyt kalahakukoneisiin, mutta lyön vetoa, että voisit hankkia todellisen halvan kalahakijan, jolla on datalähtö, ja yrittää modifioida sitä toimimaan projektisi. Luulen kuitenkin, että alue on sinulle suuri, koska tarvitset vain 20 cm, kalanetsintä (tai sen anturi) ei todennäköisesti ole liian tarkka tällä etäisyydellä.

Tämä on ensimmäisen moduulin, johon linkitin, (ainakin luulen sen olevan) Vesitiivis ultraäänianturin etäisyysmittausmoduuli ei ole tarkoitettu käytettäväksi veden alla, mutta se voi toimia sinulle laitteen syvyydestä riippuen.

Ensimmäinen linkittämäsi anturi / etäisyysmittari on hyvä vain 30 cm: n mittaisiin mittauksiin. Se ei ole OP: n pallopuistossa, jonka maksimietäisyys on 20 cm.
Mark Miller
2018-04-18 04:41:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olen jo törmännyt tähän veden syvyysmittaukseen ja huomannut, että paineanturi ja kuplija (eli kalansyöttösäiliön ilmastointilaite) toimivat hyvin, kuten on osoitettu ja selitetty tässä kelluvan telakan partio YouTube-videossa https: //youtu.be/0CRarPCHXk0.Kelluvan telakan partion mikro on yksi Parallaxista (myös Vadelma Pi toimisi).Minusta herra Ghoshin vastaus on erittäin mielenkiintoinen ja aion kokeilla sitä (olen parhaillaan hankkimassa laseridean osia).Yritin hakkeroida kalahakua, mutta matalassa vedessä olevan kalahakijan tarkkuus on huono ja paljon melua.Ultraäänisensorit eivät toimi, kun ne vain hyppäävät pois vedestä.Kuplittelija toimii toistaiseksi parhaiten, mutta sininen laser saattaa olla yksinkertaisempi lähestymistapa.

Matthew Connolly
2018-11-07 21:38:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Olen ehkä myöhässä juhliin tässä, mutta kaikki terävät infrapuna-anturit toimivat veden alla ja ovat ihanteellisia lyhyille etäisyyksille.Käytän niitä juuri tähän sovellukseen projektissa, jota parhaillaan työskentelen.Sinun on vedettävä ne ja sijoitettava ne jonkinlaisen IR-sallivan kotelon taakse.Käytän GoPro-koteloa, jossa anturi on kiinnitetty paikalleen ja pieni läpivientiholkki on asennettu (voi hankkia McMaster Carrilta tai vastaavalta toimittajalta).Heillä on epälineaarinen vaste, ja joudut todennäköisesti kartoittamaan arvot anturin vasteeseen testauksen perusteella, koska infrapuna vaimentaa melko voimakkaasti vedessä, mutta tämä anturi on edullinen ja sitä on uskomattoman helppo asentaa ja hyödyntää.Huomaa, että se on ihanteellinen vain lyhyen kantaman sovelluksiin.

On huomattava, että läpivientiholkki on tarkoitettu johtimelle, joka syöttää jännite-, maa- ja signaalijohdot.
gregb212
2018-11-07 21:56:16 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Eräänlaisena empiirisenä viitteenä kokemukseni eri kalojen löytäjistä viittaavat siihen, että ne eivät toimi hyvin alle 1 jalassa vettä.Epäilen, että he tarvitsevat vähimmäisetäisyyden kuullakseen heijastuksen oikein.Jos anturi on tasaista pintaa vasten, lukemat ovat virheellisiä.On myös mahdollista, että vastaanotin on erittäin suuntaava, joten kun vastaanotin on <1ft heijastuspinnalta, se kaipaa heijastusta.



Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...