Drahtloser Miniatur-Distanzsensor

Ich bin Neuling in der Elektronik, also bitte ertragen Sie mich.

Ich suche einen kleinen Abstandssensor (möglichst klein), mit dem ich einen Abstand zwischen 0 und 30 cm genau messen kann (Genauigkeit kleiner 1 mm). Dieser Sensor muss in der Lage sein, die Entfernungsdaten drahtlos (WLAN oder Bluetooth) mit einem PC zu kommunizieren. Können Sie mir bitte sagen, ob es einen Sensor gibt, der diese Anforderungen erfüllt?

Mehr Informationen wären schön. Wie groß darf es sein? Welche Größe und welches Material hat das Teil, an dem Sie den Abstand messen möchten?
Ist die mechanische Kopplung zwischen den beiden auch in Ordnung? Die Abstände vom Typ 0–1 mm werden für viele optische und akustische Systeme eine Herausforderung darstellen. Kann es auch etwas nach hinten versetzt werden, dh könnte der Bereich stattdessen 10-40 cm betragen?
@kimliv es muss vorzugsweise kleiner als 4 x 4 x 4 cm sein. Der Sensor muss an einem verstellbaren Arm befestigt werden (seine Länge ändert sich zwischen 15 und 45 cm), damit er zum Messen der eingestellten Länge verwendet wird.
@PeterJ Es sollte eine mechanische Kopplung geben, da der Sensor an einem gleitenden Teil befestigt wird und zum Messen des Abstands zwischen dem gleitenden Teil und einem festen Teil verwendet wird. Tatsächlich kann ich den Bereich nicht ändern, da die Größe der mechanischen Teile begrenzt ist.
@kimliv in Bezug auf die Präzision, wenn wir keine solche Lösung haben, kann sie auf 1 oder 2 mm toleriert werden.
@HeavyRain hier ist eine gute Auswahl an Sensoren: pewa.panasonic.com/automation-controls/sensors/… aber auf die Schnelle habe ich keinen gefunden, der alle Ihre Anforderungen erfüllt.
@kimliv Vielen Dank für die Seite. Ich habe gerade die Möglichkeit untersucht, das Design der mechanischen Struktur zu modifizieren, um den Bereich zwischen 10 und 40 cm (statt 0 und 30 cm) zu verschieben. Es ist also möglich, den Bereich zu verschieben. Können Sie bitte eine andere Lösung vorschlagen, die die Anforderungen erfüllt?
@HeavyRain Es lohnt sich zu fragen, ob Sie eine Genauigkeit von 1 mm für den gesamten Bereich oder nur für bestimmte Punkte benötigen? Ich habe schon früher mit IR-Sensoren gearbeitet und sie können eine Genauigkeit von bis zu 1 mm für High-End-Sensoren liefern, ABER sie sind im Allgemeinen nicht linear zwischen Delta V und Delta-Abstand und müssen linearisiert werden.

Antworten (6)

Haben Sie schon einmal über LVDT-Geräte (Linear Variable Differential Transformer) nachgedacht? Es ist 20 Jahre her, seit ich sie benutzt habe, und Sie konnten Geräte mit einer Auflösung von weniger als 30 mm und einer rohen 10-Bit-Auflösung bekommen.

Wir haben über einen Bereich von 4 mm gemessen, es war mechanisch und elektrisch verrauscht und mit Oversampling wurde eine Auflösung/Wiederholbarkeit von 1 um erreicht. Verarbeitung und analog war damals schwierig, jetzt wäre es immens einfach. Kann es einfach noch einmal besuchen, nur um zu sehen.

Um die Entfernung im Bereich von 0 - 30 cm zu messen, sind IR-Sensoren gut, hier sind einige Sensoren, die Sie sich ansehen können:

Infrarot-Näherungssensor mit großer Reichweite - Sharp GP2Y0A02YK0F

IR-Abstandssensor inklusive Kabel (10cm-80cm) – GP2Y0A21YK0F

Um Daten drahtlos an einen PC zu senden, können Sie entweder Bluetooth/WiFi/RF/Xbee-Module verwenden. Hier möchten Sie mit dem PC kommunizieren, daher wäre Bluetooth/WiFi die beste Option. Wenn Sie nur Internetwork planen, dann entscheiden Sie sich für Bluetooth statt WiFi.

Sie können für dieses Projekt jeden 8-Bit-Prozessor verwenden, denke ich.

Die vorgeschlagenen IR-Sensoren von SHARP sind in ihren Fähigkeiten ziemlich begrenzt. Anfangs dachte ich, dass der analoge Ausgang eine tolle Auflösung liefern könnte – da habe ich mich geirrt. Die in diesem Bild verwendeten Sensoren sind SHARP GP2Y0A41SK0F (4 bis 30 cm). Anfangs dachte ich, dass es meine DAC-Auflösung war, die meine Auflösung begrenzte. Nachdem ich die Sensoren an ein hochauflösendes Oszilloskop angeschlossen hatte, erhielt ich die gleichen Messwerte. Der Spannungsausgang verschiebt sich zwischen deutlich sichtbaren Pegeln. Schritte von ca. 10 mV/0,5 mm

Dies ist keine vollständige Antwort, da das drahtlose Problem nicht vollständig angesprochen wird, aber basierend auf Ihrem Kommentar, dass es an einem verstellbaren Arm montiert ist, wird häufig auf Bearbeitungsmaschinen eine sogenannte "Waage" verwendet, die so etwas wie ein digitaler Bremssattel ist . Sie können eine Frage sehen, die ich vor einiger Zeit gestellt habe .

Das OpenDRO- Projekt verfügt über den vollständigen Quellcode, der die Werte aus den Waagen liest. Von dort aus konnte man die Waage auf einem Mikrocontroller auslesen und per Bluetooth/WiFi übertragen. Je nach Erfahrungsstand mag das ein ziemliches Unterfangen sein, aber es kann Ihnen einen Hinweis in die richtige Richtung geben.

Ich habe die RS-232-Schnittstelle von OpenDRO selbst nicht verwendet (Sie sollten sich also zuerst bei ihnen erkundigen, ob dies möglich ist), aber vermutlich könnte dies zum Übertragen von Daten über eine drahtlose Verbindung verwendet werden, die einen transparenten Betrieb unterstützt. Dies ist zwar etwas kostspielig, aber möglicherweise eine andere Möglichkeit, wenn Sie nur nach ein paar Systemen suchen.

Danke PeterJ für deinen Vorschlag. Ich habe bereits alle verwendbaren magnetischen Linearencoder gesucht und gesehen. In Bezug auf die Genauigkeit ist der Encoder die beste Lösung, aber das Problem ist, dass die Verbindung zum PC über RS232 erfolgt und wenn wir die Elektronik für die drahtlose Verbindung (Mikrocontroller, Sender, Batterie, ...) hinzufügen möchten, Dadurch wird die Größe des Sensors auf mehr als 4 x 4 x 4 cm erhöht. Tatsächlich suche ich nach einem drahtlosen Abstandssensor, bei dem das drahtlose Modul (WLAN oder Bluetooth) sowie die Batterie bereits in den Sensor eingebettet sind.
Gibt es einen Laser-Abstandssensor, der diese Anforderungen (integriertes Funkmodul und Batterie) erfüllen kann und dabei noch klein ist? Irgendein handelsüblicher Sensor?
Lasersysteme sind für diese Auflösung sehr komplex - Sie würden ein Phasendifferenzsystem benötigen, daher fällt mir nichts Praktisches in der Nähe dieser Größen- / Leistungsgrenze ein. Ich denke, was Sie suchen, wäre mit verschiedenen Linear-Encodern möglich, aber es müsste wirklich ein kundenspezifisches Design sein, um alles zusammen zu integrieren, um diese Größe zu erreichen. Ich kenne nichts von der Stange, aber es könnte sein.
Haben Sie eine Vorstellung von der Genauigkeit verfügbarer Lasersensoren? und die Mindestgröße solcher Sensoren?
Die einzigen, die ich vor einiger Zeit für ein Projekt verwendet habe, waren die folgenden, aber wie Sie sehen können, sind sie ziemlich groß ... sick.com/group/en/home/products/product_portfolio/…
Vielen Dank PeterJ für deine Hilfe (ich konnte dich nicht hochstimmen, weil ich dafür mindestens 15 Rufe benötige).

Ich habe einige Erfahrungen mit Ultraschall-Abstandssensoren mit dem Arduino Uno-Board gemacht. Mir ist aufgefallen, dass es Entfernungen nicht millimetergenau messen kann (eher wie cm). Vielleicht möchten Sie sich mit Infrarot-Abstandssensoren befassen. Beachten Sie, dass der gebräuchlichste Ultraschallsensor 1,5 cm hoch und 4 cm lang ist und Infrarot-Abstandssensoren im gleichen Bereich liegen. Für die drahtlose Übertragung sollten Sie ein anderes Board von ebay kaufen, das sie für 2 Dollar verkaufen.

Sie könnten einen Ultraschallsensor verwenden und die Daten über WLAN oder Bluetooth senden, Arduino, Ultraschallsensor und WLAN / Bluetooth nachschlagen.

Willkommen bei EE.SE. Bitte geben Sie in Ihrer Antwort zusätzliche Details an, anstatt den Fragesteller einfach zu bitten, etwas "nachzuschlagen".

IR-Sensorpaare sind allgemein auf dem Markt erhältlich, sie haben von Natur aus eine kurze Reichweite, wenn Sie kleinere Entfernungen messen möchten, suchen Sie nach ULTRASONIC-Entfernungsmesssensoren oder -schaltkreisen.

Diese Antwort ist zu handgewellt: "Da draußen sind diese Sensoren. Gehen Sie und finden Sie sie."
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