Kurze Verdunkelungszeit messen

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Autor
Kurze Verdunkelungszeit messen

    







BID = 535971

ferryman

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Erbach
ICQ Status  
 

  


Hallo Zusammen,

In aller kürze:

Aufgebaut werden soll eine Lichtschranke zur Messung einer Verdunkelunszeit von etwa 2ms. Der Aufbau der Lichtschranke stellt kein problem dar, allerdings weiss ich nicht wie ich die Verdunkelungszeit messen soll.
In der Praxis wird das Ganze zur Geschwindigkeitsmessung eines Federballs verwendet. Ich kenne so hochmoderne Stoppuhren-Totschläger aus dem physikunterricht, jedoch hab ich den begründeten Verdacht das diese Lösung mein Budget sprengen würde.
Einfach mit dem Signal der Fotozelle eine normale Stoppuhr anzusteuern ginge ja nur beim Aufbau mit 2 Lichtschranken, ich kann aber nur direkt über dem Netz messen.

Ach ja- ausgegeben muss nur die Zeit werden. Die Umrechnung in dei Geschwindigkeit mache ich dann zu Fuß.

Für Ideen wär ich euch sehr dankbar.

Viele Grüße,
Julian

BID = 535980

Mr.Ed

Moderator



Beiträge: 36188
Wohnort: Recklinghausen

 

  

Wenn du nur mit einer Lichtschranke mißt kannst du auch gleich schätzen.
So spielt ja auch der Winkel mit der der Federball da durchfliegt eine Rolle. Wird schon schwierig genug werden genau durch den Strahl zu schlagen.
Es macht ja einen Unterschied ob du nur die Kante erwischt oder den kompletten Ball mittig.
Um das was einigermaßen genaues rauszubekommen müßte man mit zwei Lichtvorhängen arbeiten, die Uhr ist dann der kleinste Kostenfaktor.

_________________
-=MR.ED=-

Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.

BID = 535981

Otiffany

Urgestein



Beiträge: 13763
Wohnort: 37081 Göttingen

Grundsätzlich brauchst Du eine Start-, eine Stopzeit und die genaue Strecke in der gemessen werden soll. Die Geschwindigkeit variert stark im Abstand vom Schläger!
Mit Lichtschranken dürfte es ein Problem werden, genau durch zwei Lichtstrahlen zu treffen.
Gruß
Peter

Idee:
Videokamera und Monitor; da kann man die Strecke übertragen und eine Möglichkeit mit entsprechenden Sensoren auf dem Bildschirm läßt sich sicher auch noch finden.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Otiffany am 21 Jul 2008 16:15 ]

BID = 535986

ferryman

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Erbach
ICQ Status  

Hallo,

Also zum einen hab ich sozusagen an ein Holografisches Mückengitter gedacht, also über einen Spiegel den Licht/ Laserstrahl mehrfach umlenken.

Dass damit hervorragend genaue ergebnisse erzielt werden, zeigt die Hochgeschwindigkeitsfotografie. Hier wird mit Tiefenschärfen von einigen Millimetern ein schnell fliegendes Insekt Passbildgerecht getroffen.

Der Winkel ist eher kein Problem, es wird dann einfach Gerade gespielt.

Das mit dem Abstand zum Schläger ist natürlich ein gutes Argument... jedoch glaube ich nicht dass es bei +- 0,5m wahnsinnige Unterschiede geben sollte.
Es geht auch nicht um wissenschaftlich exakte Werte, es wird nur zwischen Schlägern, Bällen und Spielern verglichen.

2 Lichtvorhänge... könnte man machen. Der Abstand könnte ja recht klein gewählt werden? Wie wird dann üblicherweise eine Stoppuhr angesteuert?

Ich weiss, meine Fragen sind ein bischen blöd. So ein Gerät wäre aber eine ziemlich feine Sache.

Gruß,
Julian

[ Diese Nachricht wurde geändert von: ferryman am 21 Jul 2008 16:21 ]

BID = 535992

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

Die Stoppuhr könnte auf dem Zählen einer festen, sehr exakten Frequenz basieren, die z.B. mit einem Quarz erzeugt wird.

Gesetzt der Fall, du würdest zwei ordentliche Signale für Start und Stopp erhalten, ist das recht einfach:

Ein Binärzähler, evtl. auch viele BCD-Zähler, die kaskadiert werden, und schon einen Siebensegmentdekoder besitzen, werden mit einem UND-Gatter einerseits mit dem Takt verbunden, andererseits über ein RS-FlipFlop mit dem Start-Signal. Das Stopp-Signal liegt am Reset-Eingang des RS-Flipflops.

Das im Urzustand lowführende Flipflop würde über die UND-Verknüpfung die zu zählende Frequenz blockieren, da 0 UND irgendwas immer 0 sind.
Kommt nun das Startsignal, wird das Flipflop gesetzt, der Ausgang wird high und der Takt passiert quasi das UND-Gatter und geht weiter zum Takteingang der Zählerkaskade. Mit dem Eintreffen des Stoppsignals wird das Flipflop zurückgesetzt, das UND-Gatter blockiert und du kannst einen Wert vom Display ablesen. Ggfs. könnte man sogar den Reset-Eingang des Zählers über eine Logik mit dem Startsignal verbinden, sodass das alles mehr oder weniger automatisch funktioniert.

Über die Frequenz kommst du an deine Torzeit, darüber kannst du auf die Geschwindigkeit zurückrechnen.

Sowas macht man mittlerweile aber programmgesteuert, der ausführende Prozessor ist auch dazu in der Lage, die Geschwindigkeit direkt auszurechnen.

Wie hoch dann letztendlich die Genauigkeit des Messeisens ist, sei dahingestellt.


_________________

BID = 535993

Otiffany

Urgestein



Beiträge: 13763
Wohnort: 37081 Göttingen

Es gibt recht preiswerte elektronische Stoppuhren, die man öffnen und entsprechend an den Kontakten ansteuern könnte.
Gruß
Peter

BID = 535994

ferryman

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Erbach
ICQ Status  

Das war auch meine Idee. Aber ich bin daran gescheitert, dass ich eben mit der einfachen Verdunkelungszeit arbeiten wollte.
Dass das Ganze sehr genau möglich ist sah ich auch im Physikunterricht mehrmals. Allerdings eben mit so einer monsteruhr.
Die Dazugehörige Schaltung, die mir aus: "Licht aus" ----> "Stoppuhr an" und: "Licht wieder an" ---> "Stoppuhr Stopp" fabriziert habe ich mir nicht unlösbar vorgestellt.

BID = 535996

Racingsascha

Schreibmaschine



Beiträge: 2247
Wohnort: Gundelsheim
ICQ Status  

Ich würde sagen die Größe der Stoppuhren ist in der Vorgabe begründet, dass die Zeit auch von den hinteren Reihen aus einigermaßen lesbar sein soll.

_________________
Fnord ist die Quelle aller Nullbits in deinem Computer.
Fnord ist die Angst, die Erleichterung, und ist die Angst.
Fnord schläft nie.

BID = 535998

ferryman

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Erbach
ICQ Status  

Ich hab die Lehrerin mal gefragt was die denn kosten würde... sie hat gemeint: Vierstellig auf jeden Fall o_O
Ist auch recht schwer das Ding. Und kann 6 Stellen hinter dem komma messen. Das Display hat auch nur so 3x12cm schätzungsweise... die Stoppuhr ist so Groß wie ein auf der Seite Liegendes Midi- Pc Gehäuse.

Vielleicht versteht ihr jetzt wieso ich das etwas überdimensioniert finde.

Wenn ihr eine Stoppuhr, die mir die Verdunkelungszeit ausgibt kennt, bitte nur her damit.

BID = 536000

Morgoth

Schreibmaschine



Beiträge: 2930
Wohnort: Rockenhausen (Pfalz)

Ich könnte mir gut vorstellen, dass man sowas an einer Uni, an der man auch Sport studieren kann, ausleihen kann.
Edit:
oder beim nächsten Badminton- Squash- oder Tennis-Verein.

_________________
Es irrt der Mensch solang er strebt

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Morgoth am 21 Jul 2008 17:18 ]

BID = 536018

ferryman

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Erbach
ICQ Status  

Ausleihen scheidet aus, weder Sportuni noch Verein mit der nötigen Technik zur Hand.

Aber gut, lassen wir mal die Aufbautechnischen Widrigkeiten.
Ich hätte (Ich gehe davon aus dass wir problemlos 150, wenn nicht gar 200km/h erreichen) Zeiten von 10ms und darunter zu messen.
Stoppuhren mit einer angemessenen genauigkeit in diesem Bereich haben den angesprochenen nachteiligen Kostenfaktor. Wie schlägt sich unter diesen Umständen die Arbeitsweise con DonComi? Alternativen?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: ferryman am 21 Jul 2008 18:40 ]

BID = 536022

DonComi

Inventar



Beiträge: 8605
Wohnort: Amerika

Dann mach dich über die fürs Projekt wichtigen Sachen vertraut. Von Nichts kommt schließlich Nichts.
Stichworte sollten ja vorhanden sein.

Langweilig hin oder her.

_________________

BID = 536024

ferryman

Gerade angekommen


Beiträge: 12
Wohnort: Erbach
ICQ Status  

Eben diese Stichworte such ich hier- vielleicht auch den ein oder anderen Denkanstoß.
Bis jetzt geht es aber noch um die reine Machbarkeit...

BID = 536026

Her Masters Voice

Inventar


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Beiträge: 5308
Wohnort: irgendwo südlich von Berlin

Elektor Dezember 2005: Verschlusszeitenmesser

Mit dem Stichwort findet man sogar Lösungen die mit der Soundkarte arbeiten. Nun sollte es nicht sonderlich schwer sein von hell- auf dunkelsteuerung umzustricken.

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Tschüüüüüüüs

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Der optimale Arbeitspunkt stellt sich bei minimaler Rauchentwicklung ein...
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BID = 536027

Morgoth

Schreibmaschine



Beiträge: 2930
Wohnort: Rockenhausen (Pfalz)

Die Machbarkeit seht und fällt mit den Lichtvorhängen, alles andere ist kein wirkliches Problem.
Deswegen würde ich dir fast vorschlagen erst einmal einen dieser Lichtvorhänge zu bauen, bevor wir hier weitermachen.

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Es irrt der Mensch solang er strebt


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