Laserdiode ansteuern - Messgerät für Höhenschlag einer Fahrradfelge

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Autor
Laserdiode ansteuern - Messgerät für Höhenschlag einer Fahrradfelge
Suche nach: laserdiode (245) messgerät (4258)

    







BID = 622613

Civlo

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Braunschweig
 

  


Hallo,

ich habe gerade etwas Zeit in den Semesterferien und an ein Projekt gedacht. Und zwar möchte ich eine Messeinrichtung bauen, mit der ich den Höhenschlag einer Fahrradfelge messen kann. Das ganze sollte in etwa so aufgebaut sein: Keine Links zu Werbeschleudern - Um die Grafik passend zu verkleinern > paint verwenden! - imageshack.us

Ich erzeuge mit einer Laserdiode einen "Linienstrahl". Diesen richte ich so aus, dass ca. eine Hälfte auf den Felgenrand trifft und die andere Hälfte an der Felge vorbei auf ein Fotoelement. Jetzt kann man, je nachdem wieviel Licht auf das Fotoelement trifft, darauf schließen, ob die Felge an der Stelle einen Schlag nach außen oder nach innen hat. Wenn man dann die Messspannung an den Line-IN Eingang der Soundkarte anschließt, kann man mit einem entsprechenden Audioprogramm den Spannungsverlauf über der Zeit messen und sieht, wo die Felge eine Unwucht hat und kann demnach die Speichen lockern oder anziehen.

Theoretisch müsste es bei jeder Speiche, die das Laserlicht passiert einen Spannungsabfall geben. D.h. man weiß, wo eine Speiche ist und wo nicht. Läuft das Ventil vorbei ist der Spannungsabfall "zeitlich länger" und man kann somit jede Speiche der Messung zuordnen und den Höhenschlag beseitigen.

Ich hoffe jeder hat ungefähr kapiert, was ich hier vorhabe

Problem ist nur, dass ich noch keine Ahnung habe, wie ich die Laserdiode ansteuern soll. Ich hatte an eine günstige Diode von Conrad gedacht, die eine Leistung von 5mW hat. Das sollte ja reichen. Jetzt habe ich gelesen, dass in einer Laserdiode 2 Dioden eingebaut sind. Die eine zur Regelung des Laserlichts. Und die würde ich auch nutzen wollen, denn es kommt mir schon auf eine konstante Ausgangsleistung an. Ich finde bloß keinen Beschaltungsplan dafür mit Stückliste. Im Forum habe ich bereits eine 2-Transistor Schaltung gefunden, weiß aber nicht, welche Bauteile ich dafür verwenden soll. Und ist der Poti zur Regelung der Laserintensität da (siehe Anhang)? Außerdem: Was für eine Fotozelle sollte ich nehmen? Ist eine einfache Solarzelle ausreichend? Welchen Spannungsbereich kann ich dem Line-IN oder Mic. Eingang der Soundkarte zumuten?

Wie ihr seht sind noch ettliche Fragen offen und ich freue mich über jede Antwort.

Schönen Abend noch,
Civ


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[ Diese Nachricht wurde geändert von: Civlo am 22 Jul 2009 17:00 ]

BID = 622652

dl2jas

Inventar



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Warum so kompliziert und eher ungenau?

Spanne die Felge (natürlich die Achse!) z.B. in einen Schraubstock ein, Felge waagerecht. Damit man sich nichts versaut, nimmt man zwei dünne Holzbrettchen. Nun die Felge drehen und Du siehst den Schlag. Stelle irgendeinen sinnvollen Gegenstand auf die Werkbank, nahe der Felgenaußenkante. So habe ich schon als Kind Felgen wieder gerichtet.

DL2JAS

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mir haben lehrer den unterschied zwischen groß und kleinschreibung und die bedeutung der interpunktion zb punkt und komma beigebracht die das lesen eines textes gerade wenn er komplizierter ist und mehrere verschachtelungen enthält wesentlich erleichtert

BID = 622681

perl

Ehrenmitglied



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Zitat :
Nun die Felge drehen und Du siehst den Schlag.
Ja, ausserdem gibt es ja nicht nur Höhenschlag, sondern die Felge kann auch taumeln und trotzdem keinen Höhenschlag haben.

BID = 622685

Kleinspannung

Urgestein



Beiträge: 13359
Wohnort: Tal der Ahnungslosen

Außerdem kann die Felge noch statische Unwucht haben,die "sieht" die Laserdiode auch nicht...

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Manche Männer bemühen sich lebenslang, das Wesen einer Frau zu verstehen. Andere befassen sich mit weniger schwierigen Dingen z.B. der Relativitätstheorie.
(Albert Einstein)

BID = 622688

selfman

Schreibmaschine



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Zitat :
sondern die Felge kann auch taumeln
Bei uns als "8er" bekannt!
Schöne Grüße Selfman

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Traue keinem Ding, das du nicht selber vermurkst hast.

BID = 622711

IceWeasel

Moderator

Beiträge: 2386

Hallo,

Ich habe da etwas zum Messen

Weniger Aufwand und für vieles nützlich.


MfG,

Chris

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Ich bin kein Berufsgutmensch - ich bin nur zivilisiert und weiß, mich zu benehmen.

BID = 622725

dl2jas

Inventar



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Civlo, antwortest Du?

DL2JAS

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BID = 622730

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat : selfman hat am 22 Jul 2009 21:50 geschrieben :


Zitat :
sondern die Felge kann auch taumeln
Bei uns als "8er" bekannt!
Schöne Grüße Selfman
Eine 8 ist nicht das Gleiche, sondern noch übler.

P.S.:
Zitat :
Wenn man dann die Messspannung an den Line-IN Eingang der Soundkarte anschließt, kann man mit einem entsprechenden Audioprogramm den Spannungsverlauf über der Zeit messen und sieht, wo die Felge eine Unwucht hat und kann demnach die Speichen lockern oder anziehen.
Das wird nicht funktionieren, weil die Soundkarte eine untere Grenzfrequenz, vermutlich bei 10..20Hz hat.
10Hz mit einem 28er Rad entspricht über 80km/h ...

[ Diese Nachricht wurde geändert von: perl am 23 Jul 2009  1:04 ]

BID = 622763

Civlo

Gerade angekommen


Beiträge: 4
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wow, mit solchen Antworten hätte ich jetzt nicht gerechnet.

Ich habe mal den Beitrag gesucht, wo ich das her habe. Stand nämlich mal so in der Zeitschrift "Tour" beschrieben. Und hier ist er: LINK zur TOUR

Da hat es auch jemand gebaut und auf dem Messergebnis Bild sieht man die Unwuchten eigentlich sehr gut und auch genau. Man kann die Unwucht einer Stelle an der Felge zuordnen. Ich weiß, dass es einfacher geht und man es in einem Schraubstock ebenfalls hinbekommt. Doch mir gehts ja auch mehr ums Basteln!

Zur Soundkarte: Ich hätte immer gedacht, dass die Soundkarte nur Spannungen misst. Und wenn da halt etwas schwingt, kann man es hören. Aber wenn ich jetzt z.B. in ein Aufnahmeprogramm gehe und an den Line-IN die Spannung an einem Poti abgreife, zeigt er mir den Spannungsverlauf an, den ich durch Drehen am Poti einstelle. Bei uns in der Schule im Physik Unterricht haben damals alle Experimente so funktioniert, weil jeder Computer eine Soundkarte hat.

So, jetzt ihr

BID = 622838

Civlo

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Braunschweig

Kann mir denn jemand schon sagen, was es mit den Bauteilen aus der im 1. Beitrag gepostete Laserbeschaltung auf sich hat? Ich möchte mir den erst einmal aufbauen und dann mit einem Fotoelement Tests durchführen.

Die Kondensatoren und Widerstände kann ich aus dem Plan ablesen, aber was ist mit Z 2.4 gemeint?

Dann noch eine Frage zu dem Poti: Regelt dieser in der Schaltung die Leistung des Lasers?

Sind die Widerstandswerte für folgenden Laser ok?: CONRAD Link

Die Schaltung versteh ich nämlich nicht ganz, aber das soll ja nicht weiter schlimm sein. Ich würde den Laser dann mit einer Spannung von 5V betreiben, da ich schon eine stabile Spannungsversorgung gebaut habe.

Vielen Dank schon einmal für eure Antworten.

BID = 622875

dl2jas

Inventar



Beiträge: 9914
Wohnort: Kreis Siegburg
Zur Homepage von dl2jas

Nehme lieber einen handelsüblichen Laserpointer.

Experimente mit Lasern sind hier nicht so gern gesehen, weil man damit richtig Unsinn machen kann, Sehzellen zerstören. Auch wenn man meint, man passt auf, kann es irgendwo eine ungewollte Reflexion geben, die im wahrsten Sinne ins Auge geht.

DL2JAS

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BID = 622902

Maddin82

Gesprächig



Beiträge: 127
Wohnort: Gernsheim

Mit der laserdiode allein wird das sicher zu empfindlich, da wird eine optik zum aufweiten nötig. Bei der auswertung ist auch drauf zu achten das der laseerstrahlt keine scharfen kanten hat und die intensität von rand zu rand einer gaußkurve folgt. Eine vercromte felge wird den strahl auch in alle richtungen reflektieren, wenn ihm gerade dein auge in die quere kommt is das nicht gut für dich, wenn er irgendwie zum detektor reflektirt wird versaut es die messung.


BID = 622941

Civlo

Gerade angekommen


Beiträge: 4
Wohnort: Braunschweig

Also ich weiß nicht, was ihr von meinem Vorhaben denkt, aber es geht mir dabei nicht so sehr um das Ergebnis, also um eine genaue Höhenschlag Messanlage für Fahrradfelgen, sondern vielmehr um das Bauen selbiger. Ich bin auch schon dazu übergegangen die Auswertung mit dem Computer sein zu lassen und es einem Mikrocontroller zu überzulassen, die Messwerte aufzunehmen, auszuwerten und dem Anwender dann zu sagen, wie er die Felge nachzustellen hat. Einfach um "mehr" zu basteln. Deswegen hätte ich gerne eine Beschaltung, die den Laserstrahl steuert. Deswegen frag ich auch hier zum 3. mal: Ist der Poti in der Schaltung dafür da um die Intensität zu steuern?

Und dass Laserstrahlen keine Spielzeuge sind, ist mir auch bewusst. Ich studiere im 6. Semester Maschinenbau. Ich weiß, was eine gute Messeinrichtung erfüllen sollte. Und ich will das Wissen auch gerne einmal anwenden. Deswegen solch ein Projekt. Ich habe schon in Catia meine Messvorrichtung mit Reifeneinspannung etc entworfen. Ich werde ein Gehäuse entwerfen, was der Fahrradfelge ziemlich nahe kommt, um das austretende Laserlicht minimal zu halten. Ich werde den Strahl über 2 Spiegel auf das Fotoelement umleiten, um sicher zu gehen, dass nur möglichst parallel einfallendes Licht auf das Fotoelement trifft. Ich werde die Oberfläche des Gehäuses so wählen, dass der Reflektionsgrad möglichst gering und der Absorptionsgrad möglichst hoch ist. Und da wird dann auch bei einer Chromfelge kein einziger reflektierter Strahl, das Fotoelement erreichen (Strahlengesetze sei Dank), sondern überwiegend seine Energie in innere Energie des Gehäuses umwandeln.

Ich kann auch für 15 EUR bei Conrad einen Laserbausatz erwerben, der dann meinen Strahl steuert und selbigen überwacht. Aber sowas möchte ich eben nicht, weil es mich überhaupt nicht reizt. Ich habe hier, in diesem Forum, gelesen, dass sich obige Schaltung zum Ansteuern eines Lasers hervorragend eignet. Das möchte ich jetzt gerne ausprobieren und frage nocheinmal, ob denn jemand so nett sein kann und mir die bisherigen Fragen beantwortet. Ich find es ziemlich schade, dass von 9 (!!!) geposteten Antworten zu meinem Thema, 8 überhaupt nicht sinnvoll sind und eine nicht auf meine Frage eingeht.

BID = 623011

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach

Warum nimmst du dann nicht einfach eine Webcam und drehst ein wenig an der Fokussierung, so dass du näher ran kannst?

Damit kannst du notfalls auch Schattenspiele veranstalten, aber ein richtiges Bild gibt auch Informationen über eventuelle Beschädigungen.
Mit einem Linien- oder Gitterraster, das man nicht notwendigerweise mit einem Laser erzeugt, kann man auch Deformationen und Entfernungen beurteilen.

Vor allem aber kannst du dann das Rad von Hand drehen und brauchst nicht jedesmal darauf zu warten es auf eine bestimmte Drehzahl zu beschleunigen und wieder abzubremsen.


Zitat :
habe hier, in diesem Forum, gelesen, dass sich obige Schaltung zum Ansteuern eines Lasers hervorragend eignet.
Was willst du denn da ansteuern?
Besorg dir für 1..5 € einen Laserpointer vom Flohmarkt, und ersetze dessen drei Knopfzellen durch eine Festspannungsquelle mit etwas geringerer Spannung, sonst hält die LD vielleicht nicht lange.
Ausser einem Vorwiderstand von ca 60Ohm (und dem Innenwiderstand der Knopfzellen) ist da nämlich gewöhnlich keine Ansteuerelektronik drin.

Wenn du die Fokussierlinse des Pointers entfernst, strahlt die LD selbst ein stark divergentes ovales Lichtbündel ab. Viele LEDs bündeln stärker!

Der gravierende Unterschied ist, dass die LD eine nahezu ideale Punktlichtquelle darstellt und sehr scharfe Schatten erzeugt.
Wenn du die kurzbrennweitige Linse des Pointers durch eine längerbrennweitige z.B. eine Lupe im richtigen Abstand ersetzt, ist dein aufgeweiteter Strahl schon fertig.

Wenn du die Fokussierlinse des Laserpointers nicht entfernen magst oder kannst, eignet sich ein umgekehrtes Fernglas zur Strahlaufweitung. Das ist der professionellere aber auch teurere Weg.







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