andreas_cgn
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Geschwindigkeit messen

Mon Jun 24, 2013 11:52 am

Hallo zusammen,

mein Name ist Andreas und ich hab eine Frage bezüglich Messen von Geschwindigkeiten.

Ich würde gerne die Geschwindigkeit eines vorbei fliegenden/rollenden Balls messen. Das ganze soll auf einem Kickertisch gemessen werden. Hier mal meine Fragen dazu:
  • Ist der Raspberry Pi dafür geeignet? Oder passt Arduino besser? Was würdet ihr empfehlen?
    Gibt es passende Sensoren (Ultraschall/Radar o.ä.), die man verwenden kann? Da die Messung im Tor stattfinden muss, bleibt quasi nicht viel Strecke zum messen; kann das überhaupt akkurat genug sein?
    Alternativ habe ich überlegt, über Induktion zu messen, dafür bräuchte ich halt nur magnetische Bälle. :) Gibt es hier Erfahrungswerte?
Ich wäre für ein paar Startpunkte sehr dankbar. Ich bin zwar Java Entwickler, aber starte in dem Thema wie gesagt gerade erst. :)

Beste Grüße,
Andreas

ghans
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Re: Geschwindigkeit messen

Fri Jun 28, 2013 9:10 am

Ich würde diess Frage vielleicht in einer Arduino-Community
stellen. Der Pi ist eigentlich ein bisschen overkill ... außer du
brauchst einen Webserver um die Resultate zu präsentieren .


ghans
• Don't like the board ? Missing features ? Change to the prosilver theme ! You can find it in your settings.
• Don't like to search the forum BEFORE posting 'cos it's useless ? Try googling : yoursearchtermshere site:raspberrypi.org

ghp
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Re: Geschwindigkeit messen

Fri Jun 28, 2013 11:35 am

Hallo,

Zeitmessungen sind an sich kein Problem, aber ob die erforderliche Genauigkeit erreicht wird ist fraglich.

Beispiel:
Ball hat 10 m/s (36 kmh). Wenn eine Lichtschranke mit 1 cm Abstand angeordnet ist (im Tor ist wenig Platz), dann ist die Zeit 1ms. Das sind Grössenordnungen, wo die Taskwechselzeiten und Verzögerungen durch Hintergrundprozesse deutlich sichtbar sind.

Diese Fehler gehen direkt in den Messwert ein.

Wenn man zwei Lichtschranken annimmt, dann ergeben sich zusätzlich Messungenauigkeiten bei ansteigender oder fallender Flugbahn (Lichtschranken treffen den Ball nicht auf gleicher Höhe).
Bei gleicher Höhe, aber schrägem Auftreffen 'von der Seite' ergeben sich bei 30 Grad grob gerechnet 15% Abweichung.

Man könnte mit einer Lichtschranke auskommen, wenn man den Durchmesser des Balls als Referenzstrecke annimmt. Dann verursacht allerdings ein Höhenversatz, also ein springender ,fliegender' Ball, der die Lichtschranke nicht zentrisch passiert, einen deutlichen Fehler. Ein Lichtstrahl, der mehrfach umgeleitet wird und so als Lichtvorhang das Tor kleinmaschig abdeckt würde das kompensieren. Korrigiert nicht das schräge Passieren der Strecke.

Die Zeitmessung wäre also bei einem Microcontroller besser aufgehoben. Der könnte dann die Messwerte über serielle Leitung an einen Raspberry schicken, der dann die Tore zählt, die Feuerwerkkaskaden zündet und "Tooor" vom Band, sorry: wav, spielt.

Mit Schall oder magnetischen Messungen habe ich keine Erfahrung.

Grüsse
Gerhard

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mline
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Re: Geschwindigkeit messen

Fri Jun 28, 2013 3:39 pm

ghp wrote:Das sind Grössenordnungen, wo die Taskwechselzeiten und Verzögerungen durch Hintergrundprozesse deutlich sichtbar sind.
Bei zeitkritischen Anwendungen sollte man wenn möglich Interrupts verwenden. Verzögerungen kann man bei Zeitmessungen garnicht brauchen. Wie das geht steht im BCM2835 Manual ab Seite 109
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