https://rn-wissen.de/wiki/api.php?action=feedcontributions&user=The+muck&feedformat=atomRN-Wissen.de - Benutzerbeiträge [de]2024-03-29T05:28:38ZBenutzerbeiträgeMediaWiki 1.25.1https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16539Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-26T09:12:11Z<p>The muck: /* Auslegen der Lochscheibe */</p>
<hr />
<div>[[Kategorie:Sensoren]] <br />
[[Kategorie:Praxis]]<br />
[[Kategorie:Motoren]] <br />
<br />
<br />
Beispiele zum messen der Drehzahl in Abhängigkeit einer zurück gelegten Strecke oder einer Abgelaufenen Zeit<br />
<br />
* Messen der Drehzahl nach jedem Impuls, also in Abhängigkeit einer zurückgelegten Strecke.<br />
* Messen der Drehzahl durch zählen der Impulse nach Ablauf einer bestimmten Zeit. <br />
{{Ausbauwunsch|Mehr Grundlagen und vor allem mal praktische Programmbeispiele / Algorithmen etc.}}<br />
= Messen der Drehzahl nach jedem Impuls =<br />
<br />
Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die Periodendauer ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
<br />
<br />
== Einführung ==<br />
<br />
Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
<br />
<gallery><br />
Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal der Lichtschranke bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal der Lichtschranke bei schneller Drehzahl <br />
</gallery><br />
<br />
Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
<br />
== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
<br />
In den meisten fällen definiert der mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher, der µC muss und die Gabellichtschranke müssen die Impulse auch erfassen können. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein wenn man es so programmiert wie im Beispiel. Bei hohen Drehzahlen sollte die Auflösung somit gröber sein, bei niedriger feiner. <br />
<br />
[[Bild:Drehscheibe20mm.png|400px|thumb|left|Lochscheibe abgerollt mit idealisiertem Signal ]]<br />
<br />
== Berechnungen ==<br />
<br />
Hier folgt nun die Berechnung über die Periodendauer, beachten sollte man das im [http://de.wikipedia.org/wiki/Bogenma%C3%9F Bogenmaß] gerechnet wird, ein Winkel mit dem Bogenmaß 1 rad hat ein Gradmaß von ca. 57,3°. 11.25° sind also ca. 0,196 rad, das führt später natürlich zu unschönen Rechenoperationen im µC, Stichwort [http://www.mikrocontroller.net/articles/Festkommaarithmetik Festkommaarithmetik]. <br />
<br />
Nach dem umstellen kommt man aber auf eine recht handliche Formel <math>n = \frac{\varphi }{dt \cdot 360}</math><br />
<br />
Es ist auch eine Überlegung wert ob man die Drehzahl nicht umrechnet sondern mit der Periodendauer arbeitet, das ist zwar nicht so geläufig aber das stört den µC nicht. Mit einem Kalkulationsprogramm hat man sich schnell ein Tool gemacht was die Umrechnung vornimmt.<br />
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= Messen der Drehzahl durch zählen der Impulse =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die die Anzahl der Impulse in einer gewissen Zeit.<br />
<br />
== Einführung ==<br />
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<br />
== Berechnung==<br />
<br />
= Vor und Nachteile der Messmethoden=</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16538Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-26T09:09:17Z<p>The muck: </p>
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<div>[[Kategorie:Sensoren]] <br />
[[Kategorie:Praxis]]<br />
[[Kategorie:Motoren]] <br />
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Beispiele zum messen der Drehzahl in Abhängigkeit einer zurück gelegten Strecke oder einer Abgelaufenen Zeit<br />
<br />
* Messen der Drehzahl nach jedem Impuls, also in Abhängigkeit einer zurückgelegten Strecke.<br />
* Messen der Drehzahl durch zählen der Impulse nach Ablauf einer bestimmten Zeit. <br />
{{Ausbauwunsch|Mehr Grundlagen und vor allem mal praktische Programmbeispiele / Algorithmen etc.}}<br />
= Messen der Drehzahl nach jedem Impuls =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die Periodendauer ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
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== Einführung ==<br />
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Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal der Lichtschranke bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal der Lichtschranke bei schneller Drehzahl <br />
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Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
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== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
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In den meisten fällen definiert der mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein wenn man es so programmiert wie im Beispiel. Bei hohen Drehzahlen sollte die Auflösung somit gröber sein, bei niedriger feiner. <br />
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[[Bild:Drehscheibe20mm.png|400px|thumb|left|Lochscheibe abgerollt mit idealisiertem Signal ]]<br />
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== Berechnungen ==<br />
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Hier folgt nun die Berechnung über die Periodendauer, beachten sollte man das im [http://de.wikipedia.org/wiki/Bogenma%C3%9F Bogenmaß] gerechnet wird, ein Winkel mit dem Bogenmaß 1 rad hat ein Gradmaß von ca. 57,3°. 11.25° sind also ca. 0,196 rad, das führt später natürlich zu unschönen Rechenoperationen im µC, Stichwort [http://www.mikrocontroller.net/articles/Festkommaarithmetik Festkommaarithmetik]. <br />
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Nach dem umstellen kommt man aber auf eine recht handliche Formel <math>n = \frac{\varphi }{dt \cdot 360}</math><br />
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Es ist auch eine Überlegung wert ob man die Drehzahl nicht umrechnet sondern mit der Periodendauer arbeitet, das ist zwar nicht so geläufig aber das stört den µC nicht. Mit einem Kalkulationsprogramm hat man sich schnell ein Tool gemacht was die Umrechnung vornimmt.<br />
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= Messen der Drehzahl durch zählen der Impulse =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die die Anzahl der Impulse in einer gewissen Zeit.<br />
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== Einführung ==<br />
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== Berechnung==<br />
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= Vor und Nachteile der Messmethoden=</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16223Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T17:45:47Z<p>The muck: </p>
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<div>[[Kategorie:Sensoren]] <br />
[[Kategorie:Praxis]]<br />
[[Kategorie:Motoren]] <br />
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Beispiele zum messen der Drehzahl in Abhängigkeit einer zurück gelegten Strecke oder einer Abgelaufenen Zeit<br />
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* Messen der Geschwindigkeit nach jedem Impuls, also in Abhängigkeit einer zurückgelegten Strecke.<br />
* Messen der Geschwindigkeit durch zählen der Impulse nach Ablauf einer bestimmten Zeit. <br />
{{Ausbauwunsch|Mehr Grundlagen und vor allem mal praktische Programmbeispiele / Algorithmen etc.}}<br />
= Messen der Geschwindigkeit nach jedem Impuls =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die Periodendauer ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
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== Einführung ==<br />
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Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
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Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
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== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
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In den meisten fällen definiert der mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein wenn man es so programmiert wie im Beispiel. Bei hohen Drehzahlen sollte die Auflösung somit gröber sein, bei niedriger feiner. <br />
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[[Bild:Drehscheibe20mm.png|400px|thumb|left|Lochscheibe abgerollt mit idealisiertem Signal ]]<br />
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== Berechnungen ==<br />
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Hier folgt nun die Berechnung über die Periodendauer, beachten sollte man das im [http://de.wikipedia.org/wiki/Bogenma%C3%9F Bogenmaß] gerechnet wird, ein Winkel mit dem Bogenmaß 1 rad hat ein Gradmaß von ca. 57,3°. 11.25° sind also ca. 0,196 rad, das führt später natürlich zu unschönen Rechenoperationen im µC, Stichwort [http://www.mikrocontroller.net/articles/Festkommaarithmetik Festkommaarithmetik]. <br />
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Nach dem umstellen kommt man aber auf eine recht handliche Formel <math>n = \frac{\varphi }{dt \cdot 360}</math><br />
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Es ist auch eine Überlegung wert ob man die Drehzahl nicht umrechnet sondern mit der Periodendauer arbeitet, das ist zwar nicht so geläufig aber das stört den µC nicht. Mit einem Kalkulationsprogramm hat man sich schnell ein Tool gemacht was die Umrechnung vornimmt.<br />
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= Messen der Geschwindigkeit durch zählen der Impulse =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die die Anzahl der Impulse in einer gewissen Zeit.<br />
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== Einführung ==<br />
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== Berechnung==<br />
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= Vor und Nachteile der Messmethoden=</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16220Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T16:47:42Z<p>The muck: </p>
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<div>[[Kategorie:Sensoren]] <br />
[[Kategorie:Praxis]]<br />
[[Kategorie:Motoren]] <br />
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= Messen der Geschwindigkeit bei jedem Impuls =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die Periodendauer ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
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== Einführung ==<br />
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Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
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Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
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== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
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In den meisten fällen definiert der mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein wenn man es so programmiert wie im Beispiel. Bei hohen Drehzahlen sollte die Auflösung somit gröber sein, bei niedriger feiner. <br />
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[[Bild:Drehscheibe20mm.png|400px|thumb|left|Lochscheibe abgerollt mit idealisiertem Signal ]]<br />
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== Berechnungen ==<br />
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Hier folgt nun die Berechnung über die Periodendauer, beachten sollte man das im [http://de.wikipedia.org/wiki/Bogenma%C3%9F Bogenmaß] gerechnet wird, ein Winkel mit dem Bogenmaß 1 rad hat ein Gradmaß von ca. 57,3°. 11.25° sind also ca. 0,196 rad, das führt später natürlich zu unschönen Rechenoperationen im µC, Stichwort [http://www.mikrocontroller.net/articles/Festkommaarithmetik Festkommaarithmetik]. <br />
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Nach dem umstellen kommt man aber auf eine recht handliche Formel <math>n = \frac{\varphi }{dt \cdot 360}</math><br />
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= Messen der Geschwindigkeit durch zählen der Impulse =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die die Anzahl der Impulse in einer gewissen Zeit.<br />
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== Einführung ==<br />
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== Berechnung==<br />
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= Vor und Nachteile der Messmethoden= <br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16215Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T16:05:51Z<p>The muck: </p>
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<div>[[Kategorie:Sensoren]] <br />
[[Kategorie:Praxis]]<br />
[[Kategorie:Motoren]] <br />
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= Messen der Geschwindigkeit bei jedem Impuls =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die Periodendauer ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
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== Einführung ==<br />
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Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
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Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
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== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
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In den meisten fällen definiert der mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein wenn man es so programmiert wie im Beispiel. Bei hohen Drehzahlen sollte die Auflösung somit gröber sein, bei niedriger feiner. <br />
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[[Bild:Drehscheibe20mm.png|400px|thumb|left|Lochscheibe abgerollt mit idealisiertem Signal ]]<br />
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== Berechnungen ==<br />
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Hier folgt nun die Berechnung über die Periodendauer, beachten sollte man das im [http://de.wikipedia.org/wiki/Bogenma%C3%9F Bogenmaß] gerechnet wird, ein Winkel mit dem Bogenmaß 1 rad hat ein Gradmaß von ca. 57,3°. 11.25° sind also ca. 0,196 rad, das führt später natürlich zu unschönen Rechenoperationen im µC, Stichwort [http://www.mikrocontroller.net/articles/Festkommaarithmetik Festkommaarithmetik]. <br />
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Nach dem umstellen kommt man aber auf eine recht handliche Formel <math>n = \frac{\varphi }{dt \cdot 360}</math><br />
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= Messen der Geschwindigkeit durch zählen der Impulse =<br />
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Dieser Teil beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die die Anzahl der Impulse in einer gewissen Zeit.<br />
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{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16214Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T14:26:37Z<p>The muck: /* Berechnungen */</p>
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<div>[[Kategorie:Sensoren]] <br />
[[Kategorie:Praxis]]<br />
[[Kategorie:Motoren]] <br />
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Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
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== Einführung ==<br />
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Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
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Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
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== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
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In den meisten fällen definiert der mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein wenn man es so programmiert wie im Beispiel. Bei hohen Drehzahlen sollte die Auflösung somit gröber sein, bei niedriger feiner. <br />
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[[Bild:Drehscheibe20mm.png|400px|thumb|left|Lochscheibe abgerollt mit idealisiertem Signal ]]<br />
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== Berechnungen ==<br />
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Hier folgt nun die Berechnung über die Periodendauer, beachten sollte man das im [http://de.wikipedia.org/wiki/Bogenma%C3%9F Bogenmaß] gerechnet wird, ein Winkel mit dem Bogenmaß 1 rad hat ein Gradmaß von ca. 57,3°. 11.25° sind also ca. 0,196 rad, das führt später natürlich zu unschönen Rechenoperationen im µC, Stichwort [http://www.mikrocontroller.net/articles/Festkommaarithmetik Festkommaarithmetik]. <br />
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Nach dem umstellen kommt man aber auf eine recht handliche Formel <math>n = \frac{\varphi }{dt \cdot 360}</math><br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16213Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T14:22:10Z<p>The muck: </p>
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<div>[[Kategorie:Sensoren]] <br />
[[Kategorie:Praxis]]<br />
[[Kategorie:Motoren]] <br />
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Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
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== Einführung ==<br />
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Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
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Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
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== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
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In den meisten fällen definiert der mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein wenn man es so programmiert wie im Beispiel. Bei hohen Drehzahlen sollte die Auflösung somit gröber sein, bei niedriger feiner. <br />
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[[Bild:Drehscheibe20mm.png|400px|thumb|left|Lochscheibe abgerollt mit idealisiertem Signal ]]<br />
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== Berechnungen ==<br />
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Hier folgt nun die Berechnung über die Periodendauer, beachten sollte man das im [http://de.wikipedia.org/wiki/Bogenma%C3%9F Bogenmaß] gerechnet wird, ein Winkel mit dem Bogenmaß 1 rad hat ein Gradmaß von ca. 57,3°. 11.25° sind also ca. 0,196 rad, das führt später natürlich zu unschönen Rechenoperationen im µC, Stichwort [http://www.mikrocontroller.net/articles/Festkommaarithmetik Festkommaarithmetik]. <br />
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Nach dem umstellen kommt man aber auf eine recht handliche Formel <math>\sqrt{5}</math><br />
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<hr />
<div>Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit]ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
<br />
<br />
== Einführung ==<br />
<br />
Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
<br />
<gallery><br />
Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
</gallery><br />
<br />
Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
<br />
== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
<br />
In den meisten fällen definiert der Mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein wenn es so programmiert wie im Beispiel. Bei hohen Drehzahlen sollte die Auflösung gröber sein, bei niedrigen feiner. <br />
<br />
[[Bild:Drehscheibe20mm.png|400px|thumb|left|Lochscheibe abgerollt mit idealisiertem Signal ]]<br />
<br />
== Berechnungen ==<br />
<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Datei:Drehscheibe20mm.png&diff=16211Datei:Drehscheibe20mm.png2010-04-06T13:15:21Z<p>The muck: Lochscheibe 32er, r = 20mm</p>
<hr />
<div>Lochscheibe 32er, r = 20mm</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16210Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T12:57:23Z<p>The muck: /* Einführung */</p>
<hr />
<div>Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit]ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
<br />
<br />
== Einführung ==<br />
<br />
Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
<br />
<gallery><br />
Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
</gallery><br />
<br />
Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert.<br />
<br />
== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
<br />
In den meisten fällen definiert der Mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein.<br />
<br />
== Berechnungen ==<br />
<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Testseite&diff=16209Testseite2010-04-06T12:22:59Z<p>The muck: /* Formeln */</p>
<hr />
<div>= Papa gos to Gürtel =<br />
<br />
== 2 Zeile mit 2x Gleichzeichen ==<br />
<math><br />
110^{-6}F<br />
</math><br />
<br />
<br />
=== Ebene 2 Überschrift ===<br />
''Kursiver Text''''Kursiver Text''<br />
== Ebene 2 Überschrift ==<br />
[http://www.beispiel.de Link-Text]''Kursiver Text''''Kursiver Text''[[Media:Beispiel.mp3]]<br />
----<br />
Benutzer:Tocer|Tocer]] 09:12, 10. Jun 2008 (CEST)<br />
----<br />
Geil<br />
<br />
== da der rest ==<br />
<br />
[[:Kategorie:Microcontroller]]<br />
<br />
[[:RN-Control Grundfunktionen]]<br />
<br />
Hier kann man ein wenig experimentieren wie was geht! Einfach auf bearbeiten klicken und schreiben!<br />
Wieso ist das jetzt in so einem Kästchen?<br />
Eine neue Zeile im [[--[[Benutzer:Tocer|Tocer]] 11:43, 9. Jun 2008 (CEST)[[Media:''Marius Fiegenbaum stinktHaupttext'']].]]<br />
So strukturiert man Seiten: <br />
Bla ??? blablabla<br />
Test1234<br />
Das geht ja gut!!!<br />
mhm<br />
<br />
----<br />
was ist das??<br />
--[[Benutzer:Keno|Keno]] 18:53, 30. Sep 2008 (CEST)<br />
was das??<br />
<nowiki>mhm</nowiki><br />
<br />
==Formeln==<br />
<math> f(x)=x \cdot b^x </math><br><br />
<math></math><br><br />
<math> f(x)=x \cdot b^x </math><br />
<br />
<math> \sum_{k=0}^\infty \frac {(-1)^k \cdot x^{2k}}{(2k)!} </math><br />
<br />
<math> \sum_{k=0}^3 \frac {(-1)^k \cdot x^{2k}}{(2k)!} = 1-\frac{1}{2}\cdot x^2 +\frac{1}{24}\cdot x^4-\frac{1}{720}\cdot x^4</math><br />
<br />
<math><br />
U_\mathrm{m} = U_\mathrm{ein} \cdot \frac{t_\mathrm{ein}}{t_\mathrm{ein} + t_\mathrm{aus}}<br />
</math><br />
<br />
<math> f(x)=x + b^x </math><br />
<br />
<math> %omega = {d %varphi} over {d t} </math><br />
<br />
<math>y=mx+b</math><br />
<br />
<math> \mathbf{Hallo Welt} </math><br />
<br />
= Überschrift =<br />
und nun der Text <br />
----<br />
<br />
== Neuer Abschnitt ==<br />
bla bla bla ...<br />
<br />
=== Unterabschnitt ===<br />
bla bla bla ...<br />
==== Unter-Unterabschnitt ====<br />
[[Bild:AtmelController.jpg|thumb|Bildunterzeile für Beschreibung]]<br />
bla bla bla ...<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
<br />
# Aufzählung <ref name="rrr"> aaa [xxxx yyy] </ref><br />
# Aufzählung<br />
# noch einmal<br />
# Aufzählung<br />
<br />
== Ab hier Testbereich zum ausprobieren - kann ruhig verschandelt werden!!!==<br />
<br />
===Formatierprobleme===<br />
<br />
;Quellcode I:<br />
:<pre>Zeile 1<br />
Zeile2<br />
</pre><br />
:<pre>Zeile ..... <br />
jajjj<br />
</pre><br />
----<br />
{| {{Blauetabelle}}<br />
|+ ohne center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
----<br />
{| {{Blauetabelle}} style="text-align:center;"<br />
|+ mit center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
----<br />
{| style="text-align:center;" {{Blauetabelle}} <br />
|+ mit center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
<br />
== Formel ==<br />
<br />
<math>E=mc^2</math><br />
<br />
http://images.allposters.com/images/GDF/Z1735D.jpg<br />
<br />
==Vorlage==<br />
<br />
:<math><br />
U(t) \,=\, U_0 \cdot e^{-\frac{t}{RC}}<br />
</math><br />
<br />
{{Test|aaa|bbb}}<br />
<br />
== Teste hier auch mal :-) ==<br />
<br />
[[neu|neue Ref]]<br />
<br />
<math>\downarrow\uparrow</math><br />
<br />
== Hat du kopp wie Sieb mutdu aufschreiben ==<br />
---------------------------<br />
<br />
Interrupts<br />
<br />
<br />
<br />
Struktur:<br />
<br />
Config InterruptXXX ‘Konfiguriere Interrupt<br />
Enable Interrupts ‘generell Interrupts zulassen<br />
Enable InterruptXXX ‘schalte speziell den InterruptXXX ein<br />
On InterruptXXX SprungXXX ‘verzweige bei InterruptXXX zu SprungXXX<br />
<br />
Do<br />
....Hauptprogramm ‘Hauptprogramm<br />
Loop<br />
End<br />
<br />
SprungXXX: ‘Unterprogramm von InterruptXXX<br />
....Ausführung ‘arbeitet hier etwas ab und springt mit Return <br />
Return ‚ wieder zurück, zum Hauptprogramm<br />
=== xxx ===<br />
:<math><br />
\overline{u} \vee \overline{v} = \overline{u \wedge v}<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u}_1 \wedge \bar{u}_2 \wedge \cdots \wedge \bar{u}_n <br />
= \overline{u_1 \vee u_2 \vee \cdots \vee u_n}<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\neg u_1 \wedge \neg u_2 \wedge \cdots \wedge \neg u_n <br />
= \neg (u_1 \vee u_2 \vee \cdots \vee u_n)<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u} \vee u = 1<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u} \wedge u = 0<br />
</math><br />
<br />
<math><br />
\bar{A_1} = \overline{A}_1 = \overline{A_1}<br />
</math><br />
<br />
<math>\uparrow a</math><br />
|<math>\Downarrow \Uparrow</math><br />
<br />
== Jetzt will ich das ganze auch mal testen! ==<br />
Test '''Test''' ''Test'' '''''Test'''''<br />
<br />
<math>a^2 = b^2 + c^2</math><br/> <!-- warum geht das mit den ² dingern nich!?! --><br />
<br/><br />
<math>a=b+c</math><br/> <!-- ahh so gehts --><br />
<br />
<math>a^2=b^2+c^2</math><br/> <br />
*Dies könnte eine Aufzählung sein<br />
**und dies einer der Inhalte<br />
**dies auch<br />
***und noch ein inhalt von "dies auch"<br/><br />
<br />
nun will ich<br />
auch einmal versuchen<br />
ein quelltextfenster<br />
darzustellen!<br />
<br />
<br />
<div align="center"><br />
{{FarbigerRahmen|<br />
Wichtiger Text wird in der Mitte geschrieben<br/><br />
und zusätzlich ROT umrahmt!<br />
}}<br />
</div><br />
<br />
=== NAND GATTER ===<br />
<math> x=a \overline { acb } b</math><br />
<br />
=== NOR GATTER ===<br />
<math> x=a \overline { v } b</math><br />
<br />
--[[Benutzer:Elayne|Elayne]] 16:20, 27. Dez 2007 (CET)<br />
<br />
== Getriebe ==<br />
<br />
=== Achsabstände ===<br />
Das größte Problem bei selbstgebauten Getrieben ist die Bestimmung<br />
der Achsabstände. <br><br />
Zu weite Abstände verursachen zum einen Schäden an den Zahnrädern <br><br />
und zu kurze Abstände sorgen dafür, dass sich das Getriebe,<br> <br />
wenn überhaupt, nicht drehen lässt und auch schneller verschleißen kann.<br />
<br />
Ein wichtiger Parameter, welcher zur Berechnung der Achsabstände benötigt wird,<br><br />
ist die Modulgröße oder auch Modulzahl genannt.<br />
<br />
Für Zahnräder mit unbekannter Modulgröße gibt es Zahnradlehren,<br />
welche das ermitteln des Modul's erleichtert ohne raten zu müssen<br />
<br />
Der Abstand der Zahnradachsen lässt sich wie folgend ermitteln:<br />
<br />
Anzahl der beiden Zahnradzähne (welche ineiandergreifen) zusammenzählen,<br />
davon dann die Hälfte mit der Modulzahl multiplizieren.<br />
<br />
=Quellen=<br />
<br />
;Quelle1: blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah <br />
:{|<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
|}<br />
<br />
;Quelle2 und Quelle3: blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah <br />
:{|<br />
|valign="top"| '''Quelle2'''<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
| &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!-- space --><br />
|valign="top"| '''Quelle3'''<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsjjavascript:insertTags('\'\'\'','\'\'\'','Fetter Text');<br />
Fetter Text<br />
dgsdhgjs<br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
|}<br />
<br />
==Sudoku==<br />
<br />
[[Bild:sodoku.gif|center|http://www.rn-wissen.de]]<br />
<br />
==Quellen==<br />
<references/><br />
<br />
==Bildergallery ganz einfach anlegen==<br />
<gallery><br />
Image:kaercherrobot.jpg<br />
Image:siemensvsr8000unten.jpg|Siemens von unten<br />
Image:siemensvsr8000buerste.jpg<br />
Image:siemensvsr8000basis.jpg|Die Basisstation<br />
</gallery><br />
<br />
[[Category:Test]]<br />
<br />
[[Media:Beispiel.mp3]]<br />
<br />
<br />
darf ich auch mal, ja? Gut:<br />
L'''o'''r''e''m ipsum dolor sit amet.......<br />
<br />
<br />
== Ebene 2 Überschrift ==<br />
Mal ein Test<br />
<br />
== Wie erzeuge ich eigentlich ein Inhaltsverzeichnis? ==<br />
A: Inhaltsverzeichnis wird vom Wiki automatisch erzeugt, aber einer bestimmten Anzahl Überschriften.<br />
Oder man gibt "__ TOC __" an (ohne Leerzeichen), dann kommts an dieser Stelle.<br />
<br />
Siehe Hilfeseiten:<br />
* [[RN-Wissen:Editierhilfe|Editierhilfe]]<br />
* [[RN-Wissen:Hilfe|Hilfe]]<br />
* [[Hilfe:Inhaltsverzeichnis|Inhaltsverzeichnis]] <br />
<br />
<br />
----<br />
Möchte nur mal testen wie die Editoren Funktionieren und wie man damit klar kommt<br />
<nowiki>Unformatierten Text hier einfügen</nowiki></div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Testseite&diff=16208Testseite2010-04-06T12:20:02Z<p>The muck: /* Formeln */</p>
<hr />
<div>= Papa gos to Gürtel =<br />
<br />
== 2 Zeile mit 2x Gleichzeichen ==<br />
<math><br />
110^{-6}F<br />
</math><br />
<br />
<br />
=== Ebene 2 Überschrift ===<br />
''Kursiver Text''''Kursiver Text''<br />
== Ebene 2 Überschrift ==<br />
[http://www.beispiel.de Link-Text]''Kursiver Text''''Kursiver Text''[[Media:Beispiel.mp3]]<br />
----<br />
Benutzer:Tocer|Tocer]] 09:12, 10. Jun 2008 (CEST)<br />
----<br />
Geil<br />
<br />
== da der rest ==<br />
<br />
[[:Kategorie:Microcontroller]]<br />
<br />
[[:RN-Control Grundfunktionen]]<br />
<br />
Hier kann man ein wenig experimentieren wie was geht! Einfach auf bearbeiten klicken und schreiben!<br />
Wieso ist das jetzt in so einem Kästchen?<br />
Eine neue Zeile im [[--[[Benutzer:Tocer|Tocer]] 11:43, 9. Jun 2008 (CEST)[[Media:''Marius Fiegenbaum stinktHaupttext'']].]]<br />
So strukturiert man Seiten: <br />
Bla ??? blablabla<br />
Test1234<br />
Das geht ja gut!!!<br />
mhm<br />
<br />
----<br />
was ist das??<br />
--[[Benutzer:Keno|Keno]] 18:53, 30. Sep 2008 (CEST)<br />
was das??<br />
<nowiki>mhm</nowiki><br />
<br />
==Formeln==<br />
<math> f(x)=x \cdot b^x </math><br><br />
<math></math><br><br />
<math> f(x)=x \cdot b^x </math><br />
<br />
<math> \sum_{k=0}^\infty \frac {(-1)^k \cdot x^{2k}}{(2k)!} </math><br />
<br />
<math> \sum_{k=0}^3 \frac {(-1)^k \cdot x^{2k}}{(2k)!} = 1-\frac{1}{2}\cdot x^2 +\frac{1}{24}\cdot x^4-\frac{1}{720}\cdot x^4</math><br />
<br />
<math><br />
U_\mathrm{m} = U_\mathrm{ein} \cdot \frac{t_\mathrm{ein}}{t_\mathrm{ein} + t_\mathrm{aus}}<br />
</math><br />
<br />
<math> f(x)=x + b^x </math><br />
<br />
<math> %omega = {d %varphi} over {d t} </math><br />
<br />
<math>y=mx+b</math><br />
<br />
Warum steht da ein Fehler ?!<br />
<br />
= Überschrift =<br />
und nun der Text <br />
----<br />
<br />
== Neuer Abschnitt ==<br />
bla bla bla ...<br />
<br />
=== Unterabschnitt ===<br />
bla bla bla ...<br />
==== Unter-Unterabschnitt ====<br />
[[Bild:AtmelController.jpg|thumb|Bildunterzeile für Beschreibung]]<br />
bla bla bla ...<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
<br />
# Aufzählung <ref name="rrr"> aaa [xxxx yyy] </ref><br />
# Aufzählung<br />
# noch einmal<br />
# Aufzählung<br />
<br />
== Ab hier Testbereich zum ausprobieren - kann ruhig verschandelt werden!!!==<br />
<br />
===Formatierprobleme===<br />
<br />
;Quellcode I:<br />
:<pre>Zeile 1<br />
Zeile2<br />
</pre><br />
:<pre>Zeile ..... <br />
jajjj<br />
</pre><br />
----<br />
{| {{Blauetabelle}}<br />
|+ ohne center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
----<br />
{| {{Blauetabelle}} style="text-align:center;"<br />
|+ mit center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
----<br />
{| style="text-align:center;" {{Blauetabelle}} <br />
|+ mit center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
<br />
== Formel ==<br />
<br />
<math>E=mc^2</math><br />
<br />
http://images.allposters.com/images/GDF/Z1735D.jpg<br />
<br />
==Vorlage==<br />
<br />
:<math><br />
U(t) \,=\, U_0 \cdot e^{-\frac{t}{RC}}<br />
</math><br />
<br />
{{Test|aaa|bbb}}<br />
<br />
== Teste hier auch mal :-) ==<br />
<br />
[[neu|neue Ref]]<br />
<br />
<math>\downarrow\uparrow</math><br />
<br />
== Hat du kopp wie Sieb mutdu aufschreiben ==<br />
---------------------------<br />
<br />
Interrupts<br />
<br />
<br />
<br />
Struktur:<br />
<br />
Config InterruptXXX ‘Konfiguriere Interrupt<br />
Enable Interrupts ‘generell Interrupts zulassen<br />
Enable InterruptXXX ‘schalte speziell den InterruptXXX ein<br />
On InterruptXXX SprungXXX ‘verzweige bei InterruptXXX zu SprungXXX<br />
<br />
Do<br />
....Hauptprogramm ‘Hauptprogramm<br />
Loop<br />
End<br />
<br />
SprungXXX: ‘Unterprogramm von InterruptXXX<br />
....Ausführung ‘arbeitet hier etwas ab und springt mit Return <br />
Return ‚ wieder zurück, zum Hauptprogramm<br />
=== xxx ===<br />
:<math><br />
\overline{u} \vee \overline{v} = \overline{u \wedge v}<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u}_1 \wedge \bar{u}_2 \wedge \cdots \wedge \bar{u}_n <br />
= \overline{u_1 \vee u_2 \vee \cdots \vee u_n}<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\neg u_1 \wedge \neg u_2 \wedge \cdots \wedge \neg u_n <br />
= \neg (u_1 \vee u_2 \vee \cdots \vee u_n)<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u} \vee u = 1<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u} \wedge u = 0<br />
</math><br />
<br />
<math><br />
\bar{A_1} = \overline{A}_1 = \overline{A_1}<br />
</math><br />
<br />
<math>\uparrow a</math><br />
|<math>\Downarrow \Uparrow</math><br />
<br />
== Jetzt will ich das ganze auch mal testen! ==<br />
Test '''Test''' ''Test'' '''''Test'''''<br />
<br />
<math>a^2 = b^2 + c^2</math><br/> <!-- warum geht das mit den ² dingern nich!?! --><br />
<br/><br />
<math>a=b+c</math><br/> <!-- ahh so gehts --><br />
<br />
<math>a^2=b^2+c^2</math><br/> <br />
*Dies könnte eine Aufzählung sein<br />
**und dies einer der Inhalte<br />
**dies auch<br />
***und noch ein inhalt von "dies auch"<br/><br />
<br />
nun will ich<br />
auch einmal versuchen<br />
ein quelltextfenster<br />
darzustellen!<br />
<br />
<br />
<div align="center"><br />
{{FarbigerRahmen|<br />
Wichtiger Text wird in der Mitte geschrieben<br/><br />
und zusätzlich ROT umrahmt!<br />
}}<br />
</div><br />
<br />
=== NAND GATTER ===<br />
<math> x=a \overline { acb } b</math><br />
<br />
=== NOR GATTER ===<br />
<math> x=a \overline { v } b</math><br />
<br />
--[[Benutzer:Elayne|Elayne]] 16:20, 27. Dez 2007 (CET)<br />
<br />
== Getriebe ==<br />
<br />
=== Achsabstände ===<br />
Das größte Problem bei selbstgebauten Getrieben ist die Bestimmung<br />
der Achsabstände. <br><br />
Zu weite Abstände verursachen zum einen Schäden an den Zahnrädern <br><br />
und zu kurze Abstände sorgen dafür, dass sich das Getriebe,<br> <br />
wenn überhaupt, nicht drehen lässt und auch schneller verschleißen kann.<br />
<br />
Ein wichtiger Parameter, welcher zur Berechnung der Achsabstände benötigt wird,<br><br />
ist die Modulgröße oder auch Modulzahl genannt.<br />
<br />
Für Zahnräder mit unbekannter Modulgröße gibt es Zahnradlehren,<br />
welche das ermitteln des Modul's erleichtert ohne raten zu müssen<br />
<br />
Der Abstand der Zahnradachsen lässt sich wie folgend ermitteln:<br />
<br />
Anzahl der beiden Zahnradzähne (welche ineiandergreifen) zusammenzählen,<br />
davon dann die Hälfte mit der Modulzahl multiplizieren.<br />
<br />
=Quellen=<br />
<br />
;Quelle1: blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah <br />
:{|<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
|}<br />
<br />
;Quelle2 und Quelle3: blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah <br />
:{|<br />
|valign="top"| '''Quelle2'''<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
| &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!-- space --><br />
|valign="top"| '''Quelle3'''<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsjjavascript:insertTags('\'\'\'','\'\'\'','Fetter Text');<br />
Fetter Text<br />
dgsdhgjs<br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
|}<br />
<br />
==Sudoku==<br />
<br />
[[Bild:sodoku.gif|center|http://www.rn-wissen.de]]<br />
<br />
==Quellen==<br />
<references/><br />
<br />
==Bildergallery ganz einfach anlegen==<br />
<gallery><br />
Image:kaercherrobot.jpg<br />
Image:siemensvsr8000unten.jpg|Siemens von unten<br />
Image:siemensvsr8000buerste.jpg<br />
Image:siemensvsr8000basis.jpg|Die Basisstation<br />
</gallery><br />
<br />
[[Category:Test]]<br />
<br />
[[Media:Beispiel.mp3]]<br />
<br />
<br />
darf ich auch mal, ja? Gut:<br />
L'''o'''r''e''m ipsum dolor sit amet.......<br />
<br />
<br />
== Ebene 2 Überschrift ==<br />
Mal ein Test<br />
<br />
== Wie erzeuge ich eigentlich ein Inhaltsverzeichnis? ==<br />
A: Inhaltsverzeichnis wird vom Wiki automatisch erzeugt, aber einer bestimmten Anzahl Überschriften.<br />
Oder man gibt "__ TOC __" an (ohne Leerzeichen), dann kommts an dieser Stelle.<br />
<br />
Siehe Hilfeseiten:<br />
* [[RN-Wissen:Editierhilfe|Editierhilfe]]<br />
* [[RN-Wissen:Hilfe|Hilfe]]<br />
* [[Hilfe:Inhaltsverzeichnis|Inhaltsverzeichnis]] <br />
<br />
<br />
----<br />
Möchte nur mal testen wie die Editoren Funktionieren und wie man damit klar kommt<br />
<nowiki>Unformatierten Text hier einfügen</nowiki></div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Testseite&diff=16207Testseite2010-04-06T12:18:57Z<p>The muck: /* Formeln */</p>
<hr />
<div>= Papa gos to Gürtel =<br />
<br />
== 2 Zeile mit 2x Gleichzeichen ==<br />
<math><br />
110^{-6}F<br />
</math><br />
<br />
<br />
=== Ebene 2 Überschrift ===<br />
''Kursiver Text''''Kursiver Text''<br />
== Ebene 2 Überschrift ==<br />
[http://www.beispiel.de Link-Text]''Kursiver Text''''Kursiver Text''[[Media:Beispiel.mp3]]<br />
----<br />
Benutzer:Tocer|Tocer]] 09:12, 10. Jun 2008 (CEST)<br />
----<br />
Geil<br />
<br />
== da der rest ==<br />
<br />
[[:Kategorie:Microcontroller]]<br />
<br />
[[:RN-Control Grundfunktionen]]<br />
<br />
Hier kann man ein wenig experimentieren wie was geht! Einfach auf bearbeiten klicken und schreiben!<br />
Wieso ist das jetzt in so einem Kästchen?<br />
Eine neue Zeile im [[--[[Benutzer:Tocer|Tocer]] 11:43, 9. Jun 2008 (CEST)[[Media:''Marius Fiegenbaum stinktHaupttext'']].]]<br />
So strukturiert man Seiten: <br />
Bla ??? blablabla<br />
Test1234<br />
Das geht ja gut!!!<br />
mhm<br />
<br />
----<br />
was ist das??<br />
--[[Benutzer:Keno|Keno]] 18:53, 30. Sep 2008 (CEST)<br />
was das??<br />
<nowiki>mhm</nowiki><br />
<br />
==Formeln==<br />
<math> f(x)=x \cdot b^x </math><br><br />
<math></math><br><br />
<math> f(x)=x \cdot b^x </math><br />
<br />
<math> \sum_{k=0}^\infty \frac {(-1)^k \cdot x^{2k}}{(2k)!} </math><br />
<br />
<math> \sum_{k=0}^3 \frac {(-1)^k \cdot x^{2k}}{(2k)!} = 1-\frac{1}{2}\cdot x^2 +\frac{1}{24}\cdot x^4-\frac{1}{720}\cdot x^4</math><br />
<br />
<math><br />
U_\mathrm{m} = U_\mathrm{ein} \cdot \frac{t_\mathrm{ein}}{t_\mathrm{ein} + t_\mathrm{aus}}<br />
</math><br />
<br />
<math> f(x)=x + b^x </math><br />
<br />
<math> %omega = {d %varphi} over {d t} </math><br />
<br />
<math>y=mx+b</math><br />
<br />
= Überschrift =<br />
und nun der Text <br />
----<br />
<br />
== Neuer Abschnitt ==<br />
bla bla bla ...<br />
<br />
=== Unterabschnitt ===<br />
bla bla bla ...<br />
==== Unter-Unterabschnitt ====<br />
[[Bild:AtmelController.jpg|thumb|Bildunterzeile für Beschreibung]]<br />
bla bla bla ...<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
<br />
# Aufzählung <ref name="rrr"> aaa [xxxx yyy] </ref><br />
# Aufzählung<br />
# noch einmal<br />
# Aufzählung<br />
<br />
== Ab hier Testbereich zum ausprobieren - kann ruhig verschandelt werden!!!==<br />
<br />
===Formatierprobleme===<br />
<br />
;Quellcode I:<br />
:<pre>Zeile 1<br />
Zeile2<br />
</pre><br />
:<pre>Zeile ..... <br />
jajjj<br />
</pre><br />
----<br />
{| {{Blauetabelle}}<br />
|+ ohne center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
----<br />
{| {{Blauetabelle}} style="text-align:center;"<br />
|+ mit center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
----<br />
{| style="text-align:center;" {{Blauetabelle}} <br />
|+ mit center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
<br />
== Formel ==<br />
<br />
<math>E=mc^2</math><br />
<br />
http://images.allposters.com/images/GDF/Z1735D.jpg<br />
<br />
==Vorlage==<br />
<br />
:<math><br />
U(t) \,=\, U_0 \cdot e^{-\frac{t}{RC}}<br />
</math><br />
<br />
{{Test|aaa|bbb}}<br />
<br />
== Teste hier auch mal :-) ==<br />
<br />
[[neu|neue Ref]]<br />
<br />
<math>\downarrow\uparrow</math><br />
<br />
== Hat du kopp wie Sieb mutdu aufschreiben ==<br />
---------------------------<br />
<br />
Interrupts<br />
<br />
<br />
<br />
Struktur:<br />
<br />
Config InterruptXXX ‘Konfiguriere Interrupt<br />
Enable Interrupts ‘generell Interrupts zulassen<br />
Enable InterruptXXX ‘schalte speziell den InterruptXXX ein<br />
On InterruptXXX SprungXXX ‘verzweige bei InterruptXXX zu SprungXXX<br />
<br />
Do<br />
....Hauptprogramm ‘Hauptprogramm<br />
Loop<br />
End<br />
<br />
SprungXXX: ‘Unterprogramm von InterruptXXX<br />
....Ausführung ‘arbeitet hier etwas ab und springt mit Return <br />
Return ‚ wieder zurück, zum Hauptprogramm<br />
=== xxx ===<br />
:<math><br />
\overline{u} \vee \overline{v} = \overline{u \wedge v}<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u}_1 \wedge \bar{u}_2 \wedge \cdots \wedge \bar{u}_n <br />
= \overline{u_1 \vee u_2 \vee \cdots \vee u_n}<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\neg u_1 \wedge \neg u_2 \wedge \cdots \wedge \neg u_n <br />
= \neg (u_1 \vee u_2 \vee \cdots \vee u_n)<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u} \vee u = 1<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u} \wedge u = 0<br />
</math><br />
<br />
<math><br />
\bar{A_1} = \overline{A}_1 = \overline{A_1}<br />
</math><br />
<br />
<math>\uparrow a</math><br />
|<math>\Downarrow \Uparrow</math><br />
<br />
== Jetzt will ich das ganze auch mal testen! ==<br />
Test '''Test''' ''Test'' '''''Test'''''<br />
<br />
<math>a^2 = b^2 + c^2</math><br/> <!-- warum geht das mit den ² dingern nich!?! --><br />
<br/><br />
<math>a=b+c</math><br/> <!-- ahh so gehts --><br />
<br />
<math>a^2=b^2+c^2</math><br/> <br />
*Dies könnte eine Aufzählung sein<br />
**und dies einer der Inhalte<br />
**dies auch<br />
***und noch ein inhalt von "dies auch"<br/><br />
<br />
nun will ich<br />
auch einmal versuchen<br />
ein quelltextfenster<br />
darzustellen!<br />
<br />
<br />
<div align="center"><br />
{{FarbigerRahmen|<br />
Wichtiger Text wird in der Mitte geschrieben<br/><br />
und zusätzlich ROT umrahmt!<br />
}}<br />
</div><br />
<br />
=== NAND GATTER ===<br />
<math> x=a \overline { acb } b</math><br />
<br />
=== NOR GATTER ===<br />
<math> x=a \overline { v } b</math><br />
<br />
--[[Benutzer:Elayne|Elayne]] 16:20, 27. Dez 2007 (CET)<br />
<br />
== Getriebe ==<br />
<br />
=== Achsabstände ===<br />
Das größte Problem bei selbstgebauten Getrieben ist die Bestimmung<br />
der Achsabstände. <br><br />
Zu weite Abstände verursachen zum einen Schäden an den Zahnrädern <br><br />
und zu kurze Abstände sorgen dafür, dass sich das Getriebe,<br> <br />
wenn überhaupt, nicht drehen lässt und auch schneller verschleißen kann.<br />
<br />
Ein wichtiger Parameter, welcher zur Berechnung der Achsabstände benötigt wird,<br><br />
ist die Modulgröße oder auch Modulzahl genannt.<br />
<br />
Für Zahnräder mit unbekannter Modulgröße gibt es Zahnradlehren,<br />
welche das ermitteln des Modul's erleichtert ohne raten zu müssen<br />
<br />
Der Abstand der Zahnradachsen lässt sich wie folgend ermitteln:<br />
<br />
Anzahl der beiden Zahnradzähne (welche ineiandergreifen) zusammenzählen,<br />
davon dann die Hälfte mit der Modulzahl multiplizieren.<br />
<br />
=Quellen=<br />
<br />
;Quelle1: blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah <br />
:{|<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
|}<br />
<br />
;Quelle2 und Quelle3: blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah <br />
:{|<br />
|valign="top"| '''Quelle2'''<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
| &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!-- space --><br />
|valign="top"| '''Quelle3'''<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsjjavascript:insertTags('\'\'\'','\'\'\'','Fetter Text');<br />
Fetter Text<br />
dgsdhgjs<br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
|}<br />
<br />
==Sudoku==<br />
<br />
[[Bild:sodoku.gif|center|http://www.rn-wissen.de]]<br />
<br />
==Quellen==<br />
<references/><br />
<br />
==Bildergallery ganz einfach anlegen==<br />
<gallery><br />
Image:kaercherrobot.jpg<br />
Image:siemensvsr8000unten.jpg|Siemens von unten<br />
Image:siemensvsr8000buerste.jpg<br />
Image:siemensvsr8000basis.jpg|Die Basisstation<br />
</gallery><br />
<br />
[[Category:Test]]<br />
<br />
[[Media:Beispiel.mp3]]<br />
<br />
<br />
darf ich auch mal, ja? Gut:<br />
L'''o'''r''e''m ipsum dolor sit amet.......<br />
<br />
<br />
== Ebene 2 Überschrift ==<br />
Mal ein Test<br />
<br />
== Wie erzeuge ich eigentlich ein Inhaltsverzeichnis? ==<br />
A: Inhaltsverzeichnis wird vom Wiki automatisch erzeugt, aber einer bestimmten Anzahl Überschriften.<br />
Oder man gibt "__ TOC __" an (ohne Leerzeichen), dann kommts an dieser Stelle.<br />
<br />
Siehe Hilfeseiten:<br />
* [[RN-Wissen:Editierhilfe|Editierhilfe]]<br />
* [[RN-Wissen:Hilfe|Hilfe]]<br />
* [[Hilfe:Inhaltsverzeichnis|Inhaltsverzeichnis]] <br />
<br />
<br />
----<br />
Möchte nur mal testen wie die Editoren Funktionieren und wie man damit klar kommt<br />
<nowiki>Unformatierten Text hier einfügen</nowiki></div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Testseite&diff=16206Testseite2010-04-06T12:17:50Z<p>The muck: /* Formeln */</p>
<hr />
<div>= Papa gos to Gürtel =<br />
<br />
== 2 Zeile mit 2x Gleichzeichen ==<br />
<math><br />
110^{-6}F<br />
</math><br />
<br />
<br />
=== Ebene 2 Überschrift ===<br />
''Kursiver Text''''Kursiver Text''<br />
== Ebene 2 Überschrift ==<br />
[http://www.beispiel.de Link-Text]''Kursiver Text''''Kursiver Text''[[Media:Beispiel.mp3]]<br />
----<br />
Benutzer:Tocer|Tocer]] 09:12, 10. Jun 2008 (CEST)<br />
----<br />
Geil<br />
<br />
== da der rest ==<br />
<br />
[[:Kategorie:Microcontroller]]<br />
<br />
[[:RN-Control Grundfunktionen]]<br />
<br />
Hier kann man ein wenig experimentieren wie was geht! Einfach auf bearbeiten klicken und schreiben!<br />
Wieso ist das jetzt in so einem Kästchen?<br />
Eine neue Zeile im [[--[[Benutzer:Tocer|Tocer]] 11:43, 9. Jun 2008 (CEST)[[Media:''Marius Fiegenbaum stinktHaupttext'']].]]<br />
So strukturiert man Seiten: <br />
Bla ??? blablabla<br />
Test1234<br />
Das geht ja gut!!!<br />
mhm<br />
<br />
----<br />
was ist das??<br />
--[[Benutzer:Keno|Keno]] 18:53, 30. Sep 2008 (CEST)<br />
was das??<br />
<nowiki>mhm</nowiki><br />
<br />
==Formeln==<br />
<math> f(x)=x \cdot b^x </math><br><br />
<math></math><br><br />
<math> f(x)=x \cdot b^x </math><br />
<br />
<math> \sum_{k=0}^\infty \frac {(-1)^k \cdot x^{2k}}{(2k)!} </math><br />
<br />
<math> \sum_{k=0}^3 \frac {(-1)^k \cdot x^{2k}}{(2k)!} = 1-\frac{1}{2}\cdot x^2 +\frac{1}{24}\cdot x^4-\frac{1}{720}\cdot x^4</math><br />
<br />
<math><br />
U_\mathrm{m} = U_\mathrm{ein} \cdot \frac{t_\mathrm{ein}}{t_\mathrm{ein} + t_\mathrm{aus}}<br />
</math><br />
<br />
<math> f(x)=x + b^x </math><br />
<br />
<math>%omega = {d %varphi} over {d t} </math><br />
<br />
= Überschrift =<br />
und nun der Text <br />
----<br />
<br />
== Neuer Abschnitt ==<br />
bla bla bla ...<br />
<br />
=== Unterabschnitt ===<br />
bla bla bla ...<br />
==== Unter-Unterabschnitt ====<br />
[[Bild:AtmelController.jpg|thumb|Bildunterzeile für Beschreibung]]<br />
bla bla bla ...<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
* Aufzählung<br />
<br />
# Aufzählung <ref name="rrr"> aaa [xxxx yyy] </ref><br />
# Aufzählung<br />
# noch einmal<br />
# Aufzählung<br />
<br />
== Ab hier Testbereich zum ausprobieren - kann ruhig verschandelt werden!!!==<br />
<br />
===Formatierprobleme===<br />
<br />
;Quellcode I:<br />
:<pre>Zeile 1<br />
Zeile2<br />
</pre><br />
:<pre>Zeile ..... <br />
jajjj<br />
</pre><br />
----<br />
{| {{Blauetabelle}}<br />
|+ ohne center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
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{| {{Blauetabelle}} style="text-align:center;"<br />
|+ mit center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
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{| style="text-align:center;" {{Blauetabelle}} <br />
|+ mit center<br />
|-<br />
| a || b<br />
|-<br />
| aaaaaa || bbbbb<br />
|}<br />
<br />
== Formel ==<br />
<br />
<math>E=mc^2</math><br />
<br />
http://images.allposters.com/images/GDF/Z1735D.jpg<br />
<br />
==Vorlage==<br />
<br />
:<math><br />
U(t) \,=\, U_0 \cdot e^{-\frac{t}{RC}}<br />
</math><br />
<br />
{{Test|aaa|bbb}}<br />
<br />
== Teste hier auch mal :-) ==<br />
<br />
[[neu|neue Ref]]<br />
<br />
<math>\downarrow\uparrow</math><br />
<br />
== Hat du kopp wie Sieb mutdu aufschreiben ==<br />
---------------------------<br />
<br />
Interrupts<br />
<br />
<br />
<br />
Struktur:<br />
<br />
Config InterruptXXX ‘Konfiguriere Interrupt<br />
Enable Interrupts ‘generell Interrupts zulassen<br />
Enable InterruptXXX ‘schalte speziell den InterruptXXX ein<br />
On InterruptXXX SprungXXX ‘verzweige bei InterruptXXX zu SprungXXX<br />
<br />
Do<br />
....Hauptprogramm ‘Hauptprogramm<br />
Loop<br />
End<br />
<br />
SprungXXX: ‘Unterprogramm von InterruptXXX<br />
....Ausführung ‘arbeitet hier etwas ab und springt mit Return <br />
Return ‚ wieder zurück, zum Hauptprogramm<br />
=== xxx ===<br />
:<math><br />
\overline{u} \vee \overline{v} = \overline{u \wedge v}<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u}_1 \wedge \bar{u}_2 \wedge \cdots \wedge \bar{u}_n <br />
= \overline{u_1 \vee u_2 \vee \cdots \vee u_n}<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\neg u_1 \wedge \neg u_2 \wedge \cdots \wedge \neg u_n <br />
= \neg (u_1 \vee u_2 \vee \cdots \vee u_n)<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u} \vee u = 1<br />
</math><br />
<br />
:<math><br />
\bar{u} \wedge u = 0<br />
</math><br />
<br />
<math><br />
\bar{A_1} = \overline{A}_1 = \overline{A_1}<br />
</math><br />
<br />
<math>\uparrow a</math><br />
|<math>\Downarrow \Uparrow</math><br />
<br />
== Jetzt will ich das ganze auch mal testen! ==<br />
Test '''Test''' ''Test'' '''''Test'''''<br />
<br />
<math>a^2 = b^2 + c^2</math><br/> <!-- warum geht das mit den ² dingern nich!?! --><br />
<br/><br />
<math>a=b+c</math><br/> <!-- ahh so gehts --><br />
<br />
<math>a^2=b^2+c^2</math><br/> <br />
*Dies könnte eine Aufzählung sein<br />
**und dies einer der Inhalte<br />
**dies auch<br />
***und noch ein inhalt von "dies auch"<br/><br />
<br />
nun will ich<br />
auch einmal versuchen<br />
ein quelltextfenster<br />
darzustellen!<br />
<br />
<br />
<div align="center"><br />
{{FarbigerRahmen|<br />
Wichtiger Text wird in der Mitte geschrieben<br/><br />
und zusätzlich ROT umrahmt!<br />
}}<br />
</div><br />
<br />
=== NAND GATTER ===<br />
<math> x=a \overline { acb } b</math><br />
<br />
=== NOR GATTER ===<br />
<math> x=a \overline { v } b</math><br />
<br />
--[[Benutzer:Elayne|Elayne]] 16:20, 27. Dez 2007 (CET)<br />
<br />
== Getriebe ==<br />
<br />
=== Achsabstände ===<br />
Das größte Problem bei selbstgebauten Getrieben ist die Bestimmung<br />
der Achsabstände. <br><br />
Zu weite Abstände verursachen zum einen Schäden an den Zahnrädern <br><br />
und zu kurze Abstände sorgen dafür, dass sich das Getriebe,<br> <br />
wenn überhaupt, nicht drehen lässt und auch schneller verschleißen kann.<br />
<br />
Ein wichtiger Parameter, welcher zur Berechnung der Achsabstände benötigt wird,<br><br />
ist die Modulgröße oder auch Modulzahl genannt.<br />
<br />
Für Zahnräder mit unbekannter Modulgröße gibt es Zahnradlehren,<br />
welche das ermitteln des Modul's erleichtert ohne raten zu müssen<br />
<br />
Der Abstand der Zahnradachsen lässt sich wie folgend ermitteln:<br />
<br />
Anzahl der beiden Zahnradzähne (welche ineiandergreifen) zusammenzählen,<br />
davon dann die Hälfte mit der Modulzahl multiplizieren.<br />
<br />
=Quellen=<br />
<br />
;Quelle1: blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah <br />
:{|<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
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;Quelle2 und Quelle3: blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah blah <br />
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|valign="top"| '''Quelle2'''<br />
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ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
| &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; <!-- space --><br />
|valign="top"| '''Quelle3'''<br />
<pre><br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsjjavascript:insertTags('\'\'\'','\'\'\'','Fetter Text');<br />
Fetter Text<br />
dgsdhgjs<br />
ghdjs gdjs dgjs <br />
dgsjdghsj<br />
dgsdhgjs<br />
</pre><br />
|}<br />
<br />
==Sudoku==<br />
<br />
[[Bild:sodoku.gif|center|http://www.rn-wissen.de]]<br />
<br />
==Quellen==<br />
<references/><br />
<br />
==Bildergallery ganz einfach anlegen==<br />
<gallery><br />
Image:kaercherrobot.jpg<br />
Image:siemensvsr8000unten.jpg|Siemens von unten<br />
Image:siemensvsr8000buerste.jpg<br />
Image:siemensvsr8000basis.jpg|Die Basisstation<br />
</gallery><br />
<br />
[[Category:Test]]<br />
<br />
[[Media:Beispiel.mp3]]<br />
<br />
<br />
darf ich auch mal, ja? Gut:<br />
L'''o'''r''e''m ipsum dolor sit amet.......<br />
<br />
<br />
== Ebene 2 Überschrift ==<br />
Mal ein Test<br />
<br />
== Wie erzeuge ich eigentlich ein Inhaltsverzeichnis? ==<br />
A: Inhaltsverzeichnis wird vom Wiki automatisch erzeugt, aber einer bestimmten Anzahl Überschriften.<br />
Oder man gibt "__ TOC __" an (ohne Leerzeichen), dann kommts an dieser Stelle.<br />
<br />
Siehe Hilfeseiten:<br />
* [[RN-Wissen:Editierhilfe|Editierhilfe]]<br />
* [[RN-Wissen:Hilfe|Hilfe]]<br />
* [[Hilfe:Inhaltsverzeichnis|Inhaltsverzeichnis]] <br />
<br />
<br />
----<br />
Möchte nur mal testen wie die Editoren Funktionieren und wie man damit klar kommt<br />
<nowiki>Unformatierten Text hier einfügen</nowiki></div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16205Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T12:06:51Z<p>The muck: /* Einführung */</p>
<hr />
<div>Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit]ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
<br />
<br />
== Einführung ==<br />
<br />
Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
<br />
<gallery><br />
Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
</gallery><br />
<br />
Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert. <br />
<br />
Der Timer definiert das zu messende Drehzahlband für die langsame Drehzahl (im Beispiel 16 Bit = 65,536 ms), die µC Frequenz mit Vorteiler die schnelle Drehzahl. Anpassen kann man dies nun über die Anzahl der Löcher, den Vorteiler und der µC Frequenz.<br />
<br />
== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
<br />
In den meisten fällen definiert der Mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein.<br />
<br />
== Berechnungen ==<br />
<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16204Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T11:58:21Z<p>The muck: /* Auslegen der Lochscheibe */</p>
<hr />
<div>Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit]ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
<br />
<br />
== Einführung ==<br />
<br />
Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
<br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
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<br />
Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert. <br />
<br />
Der Timer definiert das zu messende Drehzahlband für die langsame Drehzahl (im Beispiel 16 Bit = 65,536 ms), die µC Frequenz mit Vorteiler die schnelle Drehzahl. Anpassen kann man dies nun über die Anzahl der Löcher, den Vorteiler und der µC Frequenz. <br />
<br />
== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
<br />
In den meisten fällen definiert der Mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein.<br />
<br />
== Berechnungen ==<br />
<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16203Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T11:57:31Z<p>The muck: /* Auslegen der Lochscheibe */</p>
<hr />
<div>Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit]ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
<br />
<br />
== Einführung ==<br />
<br />
Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
<br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
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<br />
Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert. <br />
<br />
Der Timer definiert das zu messende Drehzahlband für die langsame Drehzahl (im Beispiel 16 Bit = 65,536 ms), die µC Frequenz mit Vorteiler die schnelle Drehzahl. Anpassen kann man dies nun über die Anzahl der Löcher, den Vorteiler und der µC Frequenz. <br />
<br />
== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
<br />
In den meisten fällen definiert der Mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe und die Drehzahl die Anzahl der Löcher. Wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen, denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine rein.<br />
<br />
<math>{2 \over 4}</math><br />
<br />
== Berechnungen ==<br />
<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16202Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T11:37:47Z<p>The muck: </p>
<hr />
<div>Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Optischen Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit]ohne Drehrichtungserkennung.<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
<br />
<br />
== Einführung ==<br />
<br />
Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
<br />
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Bild:GP1S23_signal_langsam.png|Signal bei langsamer Drehzahl <br />
Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG |Signal bei schneller Drehzahl <br />
</gallery><br />
<br />
Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert. <br />
<br />
Der Timer definiert das zu messende Drehzahlband für die langsame Drehzahl (im Beispiel 16 Bit = 65,536 ms), die µC Frequenz mit Vorteiler die schnelle Drehzahl. Anpassen kann man dies nun über die Anzahl der Löcher, den Vorteiler und der µC Frequenz. <br />
<br />
== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
<br />
In den meisten fällen definiert der Mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe, wenn man das Drehzahlband abschätzen kann ist es aber hilfreich sich schon Gedanken um die Programmierung zu machen. Denn bei hohen Drehzahlen springt der µC jedes mal in die Interrupt Service Routine <br />
<br />
== Berechnungen ==<br />
<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Gabellichtschranke&diff=16201Gabellichtschranke2010-04-06T11:36:12Z<p>The muck: </p>
<hr />
<div>[[Kategorie:Sensoren]]<br />
[[Kategorie:Elektronik]]<br />
<br />
Eine '''Gabellichtschranke''' wird in der Elektronik immer häufiger angewandt, um zum Beispiel die Drehzahl von Motoren zu ermitteln. Dabei wird eine Lochscheibe bzw. eine Scheibe, in die ein Schlitz eingearbeitet ist, mit der Welle des Motors verbunden und jedes Mal, wenn das Licht ungehindert zum Fototransistor gelangt, wird ein Impuls erzeugt, welcher dann ausgewertet werden kann. [[Bild:Gabellichtschranke.PNG|right|framed|www.reichelt.de]]<br />
<br />
Der Aufbau ist einfach. Eine Leuchtdiode wird mit Spannung versorgt und sendet ihr Licht zu einem Fototransistor. Wenn dieser das Licht empfängt, wird er leitend (er öffnet, wird niederohmig) und es fließt ein Strom. Somit kann man am "Detektor", der Ausgang (Emitter des [[Transistor]]s), das Signal empfangen und auswerten. Kann der Fototransistor kein Licht empfangen, fließt auch kein Strom.<br />
<br />
Im Prinzip ist eine Gabellichtschranke nichts anderes als ein [[Optokoppler]].<br />
<br />
Es befinden sich vier Anschlüsse, darunter zweimal Betriebsspannung (+) für jeweils Leuchtdiode und [[Fototransistor]], einmal Minus (E) für die Leuchtdiode und der Ausgang (D, Detektor) des Fototransistors am Gehäuse.<br />
<br />
=== Beschaltung der GP1S23 Gabellichtschranke ===<br />
<br />
Wie oben beschrieben, High (5V) Signal wenn der Fototransistor nicht leitet ein Gegenstand also in der Gabel das Licht behindert. <br />
<br />
<gallery><br />
Bild:GP1S23 beschaltung.png|GP1S23 Gabellichtschranken Beschaltung 5V<br />
Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic <br />
</gallery></div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Gabellichtschranke&diff=16200Gabellichtschranke2010-04-06T10:50:14Z<p>The muck: </p>
<hr />
<div>[[Kategorie:Sensoren]]<br />
[[Kategorie:Elektronik]]<br />
<br />
Eine '''Gabellichtschranke''' wird in der Elektronik immer häufiger angewandt, um zum Beispiel die Drehzahl von Motoren zu ermitteln. Dabei wird eine Lochscheibe bzw. eine Scheibe, in die ein Schlitz eingearbeitet ist, mit der Welle des Motors verbunden und jedes Mal, wenn das Licht ungehindert zum Fototransistor gelangt, wird ein Impuls erzeugt, welcher dann ausgewertet werden kann. [[Bild:Gabellichtschranke.PNG|right|framed|www.reichelt.de]]<br />
<br />
Der Aufbau ist einfach. Eine Leuchtdiode wird mit Spannung versorgt und sendet ihr Licht zu einem Fototransistor. Wenn dieser das Licht empfängt, wird er leitend (er öffnet, wird niederohmig) und es fließt ein Strom. Somit kann man am "Detektor", der Ausgang (Emitter des [[Transistor]]s), das Signal empfangen und auswerten. Kann der Fototransistor kein Licht empfangen, fließt auch kein Strom.<br />
<br />
Im Prinzip ist eine Gabellichtschranke nichts anderes als ein [[Optokoppler]].<br />
<br />
Es befinden sich vier Anschlüsse, darunter zweimal Betriebsspannung (+) für jeweils Leuchtdiode und [[Fototransistor]], einmal Minus (E) für die Leuchtdiode und der Ausgang (D, Detektor) des Fototransistors am Gehäuse.<br />
<br />
=== Beschaltung der GP1S23 Gabellichtschranke ===<br />
<br />
<gallery><br />
Bild:GP1S23 beschaltung.png|GP1S23 Gabellichtschranken Beschaltung 5V<br />
Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic <br />
</gallery></div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Datei:GP1S23_beschaltung.png&diff=16199Datei:GP1S23 beschaltung.png2010-04-06T10:29:29Z<p>The muck: Beschaltung der MINI-GABELLICHTSCHRANKE GP1S23</p>
<hr />
<div>Beschaltung der MINI-GABELLICHTSCHRANKE GP1S23</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16198Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-06T10:05:49Z<p>The muck: /* Über die Winkelgeschwindigkeit */</p>
<hr />
<div>== Drehzahlmessung mit Drehgeber ==<br />
Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Drehzahlmessung mit Hilfe einer Lochscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit].<br />
[[Bild:GP1S23 Testaufbau.JPG|thumb| Testaufbau mit einer 32er Lochscheibe ]]<br />
<br />
== Einführung ==<br />
<br />
Die [http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit] ist die Winkeländerung pro Zeiteinheit. Mit der Lichtschranke und den geometrischen Daten der Lochscheibe kann man nun relativ einfach die Zeit für eine bestimmte Winkeländerung messen. <br />
Die Lochscheibe gibt uns die Winkeländerung bei einer Periode vor, bei einer 32er Lochscheibe wären das 11,25° pro Periode , wie in den Bildern vom Oszilloskop zu sehen ändert sich natürlich bei Änderung der Drehzahl die Periodendauer, die Winkeländerung pro Periode ist aber konstant da diese durch die Lochscheibe vor gegeben ist. <br />
<br />
Um die Periodendauer zu messen verwende ich den ICP1 (Input Capture Pin) eines Atmega8 der bei steigender Flanke den Timer1 ausliest und in das ICR1 Register schreibt. Läuft der Mikrocontroller auf 8Mhz und wir stellen den Vorteiler des Timers auf 8 so bekommen wir die Periodendauer in µs als Wert. <br />
<br />
[[Bild:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg|thumb|GP1S23 Gabellichtschranke Bild: Conrad Electronic ]]<br />
<br />
== Auslegen der Lochscheibe ==<br />
<br />
In den meisten fällen definiert der Mechanische Aufbau den Durchmesser der Lochscheibe<br />
<br />
[[Bild:GP1S23_signal_langsam.png|thumb|Signal bei langsamer Drehzahl ]]<br />
[[Bild:GP1S23_signal_schnell.PNG|thumb|Signal bei schneller Drehzahl ]]<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Datei:GP1S23_Testaufbau.JPG&diff=16197Datei:GP1S23 Testaufbau.JPG2010-04-06T08:35:52Z<p>The muck: Testaufbau des Drehzahlgeber mit einer 32er Lochscheibe.</p>
<hr />
<div>Testaufbau des Drehzahlgeber mit einer 32er Lochscheibe.</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Datei:183015_LB_00_FB.EPS_250.jpg&diff=16196Datei:183015 LB 00 FB.EPS 250.jpg2010-04-06T08:32:23Z<p>The muck: Quelle: Conrad Electronic</p>
<hr />
<div>Quelle: Conrad Electronic</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Datei:GP1S23_signal_schnell.PNG&diff=16195Datei:GP1S23 signal schnell.PNG2010-04-06T08:27:44Z<p>The muck: Signal bei schneller Drehzahl</p>
<hr />
<div>Signal bei schneller Drehzahl</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Datei:GP1S23_signal_langsam.png&diff=16194Datei:GP1S23 signal langsam.png2010-04-06T08:23:47Z<p>The muck: GP1S23 Signal bei Langsamer Drehzahl</p>
<hr />
<div>GP1S23 Signal bei Langsamer Drehzahl</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16164Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-05T15:21:47Z<p>The muck: /* Drehzahlmessung mit Drehgeber */</p>
<hr />
<div>== Drehzahlmessung mit Drehgeber ==<br />
=== Über die Winkelgeschwindigkeit ===<br />
Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Drehzahlmessung mit Hilfe einer Drehscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit].<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16163Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-05T15:16:03Z<p>The muck: /* Drehzahlmessung mit Drehgeber */</p>
<hr />
<div>== Drehzahlmessung mit Drehgeber ==<br />
<br />
Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Drehzahlmessung mit Hilfe einer Drehscheibe und [[Gabellichtschranke]] berechnet über die <br />
[http://de.wikipedia.org/wiki/Winkelgeschwindigkeit Winkelgeschwindigkeit].<br />
<br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16162Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-05T15:12:10Z<p>The muck: /* Drehzahlmessung mit Drehgeber */</p>
<hr />
<div>== Drehzahlmessung mit Drehgeber ==<br />
<br />
Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Drehzahlmessung mit Hilfe einer Drehscheibe und Gabellichtschranke <br />
<br />
{{Baustelle|the_muck}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Beispiel_Drehzahlmessung_mit_Drehgeber&diff=16161Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber2010-04-05T15:11:33Z<p>The muck: </p>
<hr />
<div>== Drehzahlmessung mit Drehgeber ==<br />
<br />
Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Drehzahlmessung mit Hilfe einer Drehscheibe und Gabellichtschranke <br />
<br />
{{Baustelle|username}}</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Sensorarten&diff=16160Sensorarten2010-04-05T15:04:55Z<p>The muck: /* Drehgeber Sharp GP1A30 und GP1A38 */</p>
<hr />
<div>==Welche Sensorarten gibt es==<br />
Damit sich ein Roboter in seiner Umgebung bewegen kann, ohne an Hindernisse anzustoßen, und damit er ein Ziel finden und ansteuern kann, muß er irgendwie seine Umwelt "wahrnehmen". <br />
Hauptanwendung für diese Informationen aus der Umwelt ist die [[Navigation]].<br />
Auf dieser Seite werden die wichtigsten Sensorarten und damit es praktischer wird auch zugleich die populärsten Robotik- und Modellbau-Sensortypen vorgestellt. Auch die Pinbelegung und Anschlussmöglichkeiten dieser Sensoren werden kurz erläutert.<br />
<br />
==Bumpers==<br />
Als Bumpers bezeichnet man eine Art Stoßstange, die einen Mikro-Switch auslöst. <br />
<br />
[[Bild:microschalter.jpg|center]]<br />
<br />
Die Auswertung erfolgt am besten digital an einem Pin mit Pull-up Widerstand. Man kann den Eingang pollen (abfragen), aber auch einen Interrupt auslösen lassen. --><br />
<br />
==Whiskers (Fühler)==<br />
Das sind flexible Kunststoff-Streifen von ca. 10 cm Länge, eigentlich für Datenhandschuhe vorgesehen. Aber man kann sie auch als Fühler einsetzen, und daher auch für die Kollisions-Sensorik verwenden. Beim Verbiegen steigt der Widerstand an. <br />
<br />
[[Bild:flexs_200.jpg|center]]<br />
<br />
Um zu messen, wird mit einem zweiten Widerstand ein Spannungsteiler aufgebaut, der dann mit einem Analog-Eingang einen Grad der Verbiegung erkennen läßt. Sie werden häufig auch Flexsensoren genannt. --><br />
<br />
==Incremental-Geber==<br />
Dienen zur Erfassung von Drehzahl bzw. der Messung von Wegstrecken<br />
<br />
===austriamicrosystems AS5040===<br />
<br/><br />
[[Bild:AMS-general_200x200.jpg|right]]<br />
[[Bild:AMS-chip_109x104.jpg|left]]<br />
<br />
Der AS5040 kann absolute Winkelpositionen an einer Achse messen. Die Messung wird indirekt über ein Magnetfeld mittels Hallsensoren durchgeführt. Aufgrund der Anordnung der Hallsensoren und der Integration der Sensoren direkt in Silizium wird eine sehr hohe Genauigkeit bei der Messung erreicht. Das Messprinzip kompensiert ausserdem Störgrössen, wie externes Magnetfeld, Alterungseinflüsse, Temperaturschwankungen und mechanische Toleranzen. <br />
<br />
<br/><br/><br/><br />
Die komplette Auswertung der Sensorsignale geschieht auf dem Chip. <br/><br/><br/><br />
<br />
<br />
[[Bild:AMS-block_700x242.jpg|center]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:AMS-pcb_200x152.jpg|right]]<br />
<br/><br/><br/><br />
Durch die hohe Integration reduziert sich die zusätzliche Beschaltung des Chips auf wenige Bauteile, beispielsweise ein paar Filterkondensatoren. <br />
<br/><br/><br/><br/><br/><br/><br />
Die Winkelencoderfamilie von austriamicrosystems besitzt vielfältige Schnittstellen, um den Winkelwert zu übertragen<br />
<br />
{| {{Blauetabelle}}<br />
|Seriell SSI<br />
|Standard Schnittstelle für Winkelencoder in der Industrie<br />
|-<br />
|PWM<br />
|erzeugt abhängig vom Winkel eine entsprechende Pulslänge, läßt sich sehr schön mit der Capturefunktion eines Controllers messen und braucht nur eine Leitung<br />
|-<br />
|I2C<br />
|direkte Schnittstelle zum Microcontroller<br />
|-<br />
|Analog<br />
|kompatible Schnittstelle um beispielsweise Potiapplikationen zu ersetzen<br />
|-<br />
<br />
|Inkremental<br />
|klassische Schnittstelle um relative Bewegungen zu messen, keine Absolutmessung möglich<br />
|-<br />
|BLDC<br />
|erzeugt direkt die Kommutierung für einen bürstenlosen Motor. Durch die höhere Auflösung gegenüber einer 3-Hall-Schalterlösung kann der BLDC mit einem wesentlich höheren Drehmoment gestartet werden<br />
|}<br />
<br />
[[Bild:AMS-magnet_354x421.jpg|left]]<br />
<br/><br/><br/><br/><br />
Bei der Auswahl des Magnets ist darauf zu achten, dass sogenannte Selten-Erde-Magnete verwendet werden. http://de.wikipedia.org/wiki/Seltene_Erden Diese erzeugen ein besonders starkes Magnetfeld, das im 1-Tesla-Bereich liegt. Im Zentrum des Magnetfelds ist ein linearer Bereich, der für die Genauigkeit der Messung ausschlaggebend ist. Solange die Hallsensoren in diesem Bereich liegen, kann eine unkalibrierte Genauigkeit von +/- 0.5 Grad gewährleistet werden. Weiterhin ist zu beachten, dass der Magnet nicht direkt auf eine Eisenwelle montiert wird. Die Eisenwelle verursacht quasi einen magnetischen 'Kurzschluss' und entzieht damit den Hallsensoren das Magnetfeld. Idealerweise sollte eine NE-Welle verwendet werden, oder wenn nicht anders machbar muss eine Isolation aus NE-Material zwischen Eisenwelle und Magnet eingefügt werden.<br />
<br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br />
<br/><br/><br/><br/><br/><br/><br />
Ein einfacher erfolgreicher Test des Sensors ist hier beschrieben: http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=322373#322373<br />
<br />
===Drehgeber Sharp GP1A30 und GP1A38===<br />
<br />
[[Bild:gp1a30.jpg|center]]<br />
<br />
Beim Sharp GP1A30 und GP1A38 handelt es sich um Gabellichtschranken mit inkrementaler Drehgeberfunktion. Beide sind im Grunde von den Anschlüssen identisch, lediglich kann GP1A38 noch etwas höhere Drehzahlen messen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gabellichtschranken können mit dieser sowohl Drehzahl als auch Drehrichtung ermittelt werden. Notwendig sind dafür nur 2 digitale Ports. Verzichtet man auf die Auswertung der Drehrichtung, reicht nur ein Port.<br />
Der Sensor hat den Vorteil, dass die Signale bereits TTL-kompatibel sind und direkt an ein Controllerboard angeschlossen werden können. Ein Beispielprogramm zu [[RN-Control]] findet man hier<br />
<br />
* [[Beispiel Drehzahlmessung mit RN-Control]]<br />
* [[Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:GP1A30.gif|center]]<br />
<br />
Die Auswertung inkrementaler Drehgeber ist recht einfach. Ein Ausgang liefert einen Impuls pro Markierung (Scheibe auf der Welle). Prüft man bei jedem Impuls (Flanke) noch gleichzeitig den aktuellen Pegel des zweiten Ausganges, so kann daraus die Drehrichtung abgeleitet werden. <br />
<br />
<br />
Der Signalverlauf an den Sensorausgängen ist phasenversetzt:<br />
<br />
[[Bild:inkremental1.gif|center]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:drehgeber_an_rncontrol.gif|center|framed|Beispielschaltung, wenn man lediglich die Drehzahl ohne Drehrichtung auswerten möchte. Als Widerstand hat sich 330 Ohm als gut erwiesen.]]<br />
<br />
==Optische Sensoren==<br />
===Helligkeit=== <br />
Die Hauptanwendung solcher Sensoren ist, den hellsten Fleck im Raum zu finden.<br />
Dies ist auch Teil vieler Roboterwettbewerbe. (Robo Callenge (2002 sic!), 'Ein Platz an der Sonne')<br />
<br />
Solche Sensoren können einfache [[LDR]]s oder [[Fotodiode|Photodioden]] bzw. [[Fototransistor|Phototransistoren]] sein.<br />
LDRs haben den Vorteil, dass sie relativ hoch aussteuern, der große Nachteil ist aber, dass diese Sensoren ziemlich wärmeempfindlich und etwas träge sind.<br />
Photodioden und Phototransistoren haben den Vorteil, dass sie sehr genau sind, aber nicht besonders hoch aussteuern. Diese sollte man evtl. über einen OpAmp verstärken.<br />
<br />
[[Bild:fotowiderstand.jpg|center|framed|Ein typischer Fotowiderstand]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:SFH300.jpg|center|framed|SFH300, ein typischer Phototransistor]]<br />
<br />
Alternativ kann auch ein digitaler Lichtsensor verwendet werden, den man direkt an den I2C- oder SM-Bus anschliessen kann. Man erspart sich Auswertung, Temperaturkompensation und Signalaufbereitung, allerdings ist der Anschluss meistens schwieriger, weil der Sensor in SMD-Bauform gebaut ist und 3,3 anstatt 5 Volt braucht.<br />
[[Bild:Lichtsensor.jpg|center|framed|Ein digitaler Lichtsensor für den I2C-Bus (TSL2561 der Frima Taos)]]<br />
<br />
Die Suche nach dem hellsten Fleck im Raum ist wie ich finde ein gutes Einsteigerthema!<br />
<br />
===CNY70===<br />
<br />
siehe [[CNY70]]<br />
<br />
<br />
===Distanzsensor IS471F===<br />
<br />
IS471F - Hinderniserkennung mit Infrarot Distanzsensor<br />
<br />
Das hier vorgestellte IC IS471F erlaubt eine einfache und sogar recht preisgünstige Hinderniserkennung per Infrarot. Dazu muss im Wesentlichen nur noch eine Infrarot-Diode an das IC angeschlossen werden. Das modulierte Licht wird von einem Gegenstand direkt auf das IC zurückgeworfen und somit das Hindernis erkannt. Tageslicht/Fremdlicht stört den IS471 überhaupt nicht, da das Licht mit einer bestimmten Frequenz moduliert wird.<br />
<br />
<br />
[[Bild:is471.png|center]]<br />
<br />
<br />
Der normale Schaltungsaufbau sieht also wie oben abgebildet aus! In der Praxis kann das dann in etwa so aussehen:<br />
<br />
<br />
[[Bild:is471beispiel.jpg|center]]<br />
<br />
<br />
Das englische Datenblatt findet man im Roboternetz-Download-Bereich<br />
<br />
Die normale Reichweite ist in gewissen Grenzen abhängig von der Farbe des Hindernisses. In der Regel reicht sie jedoch einige cm, so dass langsame Roboter durchaus sehr gut damit zurechtkommen. Durch besonders helle Infrarot-LEDs und durch zusätzliche LED-Fassungen kann man die Reichweite erhöhen. Wem das noch nicht reicht, der kann über einen zusätzlichen Transistor die Strahlungsleistung der LED noch weiter erhöhen. <br />
<br />
[[Bild:is471verstaerkung.png|center]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
http://www.roboternetz.de/bilder/mehrereis471.gif<br />
</center><br />
<br />
===Sharp Infrarotsensoren===<br />
<br />
Sharp hat eine ganz interessante Serie von Bausteinen herausgebracht, mit denen ein Roboter sogar recht genau Entfernungen messen kann. Das Messergebnis ist nahezu unabhängig von der Farbe und Helligkeit des gemessenen Objektes. Die Ansteuerung ist sehr einfach, der Sensorausgang kann zum Beispiel direkt an einen analogen Eingang eines Mikrocontrollers angeschlossen werden. Die Sensoren sind unter den Roboter-Bastlern weit verbreitet. <br />
Bei vielen Händlern erhältlich kosten die Sensoren derzeit je nach Typ und Händlerspanne zwischen 13 bis 25 Euro.<br><br><br />
<br />
[[Bild:Sharpentfernungssensor.jpg|center]]<br />
<br />
<br />
Oft werden selbst in kleinen Roboter-Projekten mehrere dieser Sensoren genutzt, da sie nur einen äußerst engen Erfassungsbereich haben. Sie eignen sich daher sehr gut zur Vermessung einer Umgebung, insbesondere dann, wenn sie drehbar auf einem Servo montiert werden. Als Kollisionsschutz sind sie wegen des engen Winkels nur bedingt geeignet, zu diesem Zweck eignen sich zum Beispiel Ultraschallsensoren besser.<br />
Das Funktionsprinzip der Sensoren ist einfach. Der Sensor besteht aus Sender und Empfänger. Der Sender sendet einen Infrarot-Strahl aus, der vom Hindernis reflektiert wird. Je nach Entfernung trifft der reflektierte Strahl an einer unterschiedlichen Stelle auf den Empfänger (ein sog. Position Sensitive Device, PSD). Der Empfänger setzt den Auftreffpunkt in einen analogen Spannungswert um. Eine schöne Skizze dazu: <br />
<br />
[[Bild:sharpfunktion.jpg|center]]<br />
{{FarbigerRahmen|<br />
Wenn man diese Sensoren an Robotern einsetzt, will man meist Hindernisse mit senkrecht stehenden Kanten erkennen. Montiert man den Sensor jedoch in waagrechter Lage, können sich Fehlmessungen ergeben, wenn sich ein Objekt am Sensor vorbeibewegt (z.B. wenn sich der Roboter dreht). Es wird an der Kante kurzzeitig eine Entfernung gemessen, die geringer als die tatsächliche Entfernung zum Hindernis ist (oder auch größer als die Entfernung zu einem zweiten Hindernis hinter dem ersten, je nach Bewegungsrichtung!). Man löst dieses Problem, indem man den Sensor in senkrechter Position montiert, also so, dass die beiden Linsen übereinander statt nebeneinander liegen. Dies wird auch im Datenblatt des Sensors empfohlen: der Sensor sollte immer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Hindernisses montiert werden.<br />
<br />
Sehr deutlich erkennt man diese Messfehler, wenn man den Sensor als eine Art 3D-Scanner einsetzt: http://www.team-iwan.de/technik/sharp1.php<br />
}}<br />
<br />
{|{{Blaueschmaltabelle}}<br />
|<br />
Die Gehäuse dieser Sensoren sehen wie ganz gewöhnlicher Kunststoff aus. Sie bestehen jedoch aus leitfähigem Material! (Kaum zu glauben, aber einfach nachprüfbar: zwischen den beiden Befestigungslöchern misst man einen Widerstand von etwa 250 bis 300 Ohm). Außerdem ist das Gehäuse mit dem Masseanschluss verbunden. Dies ist normalerweise nicht weiter wichtig, da die Sensoren meist entweder isoliert (zB auf Kunststoffteilen) oder auf einem geerdeten/mit Masse verbundenen Metallchassis montiert werden. Wenn man aber die Sensoren abschalten will, um Strom zu sparen (die Sensoren verbrauchen etwa 30 bis 40mA), muss man bei nicht isolierter Montage unbedingt die Plusleitung schalten! Wenn man die Masse-Zuleitung unterbricht, ist der Sensor sonst trotzdem noch über das Gehäuse und das Chassis mit Masse verbunden und wird nicht deaktiviert!<br />
|}<br />
<br />
<br />
<br />
'''Einige der beliebtesten Bausteine sind:'''<br />
<br />
====Sharp GP2D12==== <br />
Distanz 10-80 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt.<br />
Dies ist der am häufigsten eingesetzte Sharp-Typ bei mobilen Robotern.<br />
<br />
<br />
[[Bild:GP2D12anschluss.gif|center]]<br />
<br />
====Sharp GP2YA21YK==== <br />
Distanz 10-80 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt.<br />
<br />
====Sharp GP2D120====<br />
Distanz 4-30 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt.<br />
<br />
====Sharp GP2Y0A02YK====<br />
Distanz 20-150 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt.<br />
<br />
<center><br />
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/images/artikelbilder/sensoren/gp2y0a02yk_diagramm.gif<br />
</center><br />
<br />
====Sharp GP2D02====<br />
Distanz 10-80 cm - Entfernung wird durch 8-Bit-Digitalausgang übermittelt.<br />
<br />
====Sharp GP2D150====<br />
Distanz 3-30 cm - 1 Bit Schaltausgang. <br />
<br />
<br />
Datenblätter zu den oberen Sensoren findet man im Download-Bereich des Roboternetzes, siehe unter [[#Weblinks]].<br />
<br />
Um die analogen Spannungen der Sensoren in eine Entfernung umzurechnen, kann man sich mit Hilfe des Datenblattes oder einfacher Probemessungen Tabellen erstellen, welche dann vom Controller zur Umsetzung genutzt werden.<br />
Bequemer ist allerdings eine Näherungsformel:<br />
<br />
====Formel zur Entfernungsberechnung==== <br />
D = A/(X-B) <br />
<br />
D ist die Entfernung <br />
X ist der Ausgabewert des Sensors <br />
A ist die Steigung der Kurve A/X <br />
B ist der Offset der Kurve <br />
<br />
Die Konstanten A und B ermittelt man am besten über zwei Probemessungen: <br />
<br />
D und X sind die Entfernung und der Ausgabewert der ersten Messung (z.B. bei 20 cm) <br />
D' und X' sind die Entfernung und der Ausgabewert der zweiten Messung (z.B. bei 60 cm) <br />
<br />
A = ((X' - X) * D' * D) /(D - D' ) <br />
B = (D' * X' - D * X) /(D' - D)<br />
<br />
Mehrere Messungen ergeben ein besseres Ergebnis:<br />
Dazu werden für jeweils zwei Messungen die Konstanten A und B errechnet (s. o.) und in ein Plotprogramm als Graph dargestellt.<br />
Plotprogramm (OpenSource): [http://www.padowan.dk Graph]<br />
<br />
Funktion: <br />
f(x)=A/(x-B)<br />
<br />
Man kann dann durch Verändern von A und B einen Graphen erstellen, der die meisten Eigenschaften der anderen Graphen enthällt. Diese Konstanten entsprechen dann ziemlich genau dem Realwert.<br />
<br />
====GP2D12 Messkurve====<br />
<br />
[[Bild:gpd12kurve.gif|center]]<br />
<br />
====GPD120 Messkurve====<br />
<br />
[[Bild:gpd120kurve.gif|center]]<br />
<br />
==Ultraschall Sensoren== <br />
===Ultraschallsensoren SRF04===<br />
Die Firma '''Devantech''' hat eine Serie von sehr günstigen und kleinen Ultraschallsensoren entwickelt, die sich im Bereich "autonome Robotersysteme" durchgesetzt haben. Sie sind sehr verbreitet, da sie auch für "Hobby-Robotiker" erschwinglich sind und es sich nicht lohnen würde vergleichbare Module selber zu bauen, da diese meistens ungenauer und teurer wären.<br />
<br />
Bekannt wurde die Serie durch den '''SRF04'''. Mit seinen kleinen Abmessungen, der niedrigen Stromaufnahme und der hohen Genauigkeit ist er für kleine Messaufgaben im Entfernungsbereich von 3 cm bis 3 m gut geeignet. Der SRF04 kann einen 3 cm dicken Besenstiel in 2 m Entfernung erkennen und wird durch ein [[PWM]]-Signal ausgewertet.<br />
<br />
[[Bild:srf_04a.jpg]] [[Bild:srf_04.jpg]]<br />
<br />
===Ultraschallsensor SRF05===<br />
Der Nachfolger des SRF04 ist der neue SRF05. Er besitzt noch eine etwas höhere Reichweite bis 4 Meter. Zudem besitzt er neben dem kompatibel Mode zu SRF04 noch eine Betriebsart bei der er über einen einzigen Port (Pin) gesteuert wird. Das heißt sowohl der Start der Messung und das Ergebnis wird über die gleiche Leitung übertragen. [[Ultraschall SRF05 an RN-MiniControl|Programmbeispiel in Bascom]]<br />
<br />
[[Bild:Srf05mode1.jpg|center]] <br />
<br />
<br />
[[Bild:srf05mode2.gif|center]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:srf05mode2diagram.gif|center]]<br />
<br />
===SRF08===<br />
Die Alternative zu SRF04 und SRF05 ist der beliebte '''SRF08''' und dessen Nachfolger '''SRF10''', der nun über den [[I2C]]-Bus ausgewertet werden kann und über eine Reichweite von 3 cm bis 6 m verfügt. Er hat eine noch kleinere Stromaufnahme und zusätzlich befindet sich auf der Platinenfront ein Fotowiderstand (LDR), dessen Lichtmesswerte sich ebenfalls über den [[I2C]]-Bus auswerten lassen. Durch den SRF08 wird es möglich, auch bis zu 16 Mehrfachechos von weiter hinten gelegenen Gegenständen auszuwerten, die bei dem SRF04 ignoriert wurden. Über den [[I2C]]-Bus kann man die Messwerte in Zentimeter, Zoll und in der Laufzeit µs auslesen und spart sich somit die externe Auswertung der Laufzeit wie bei dem SRF04. Weiterhin können insgesamt 16 SRF08-Module an einen [[I2C]]-Bus angeschlossen werden.<br />
<br />
[[Bild:srf08_a.jpg]] [[Bild:srf08_b.jpg]]<br />
<br />
===SRF08 Programmbeispiel===<br />
<br />
[[SRF08 mit avr-gcc|SRF08 Programmbeispiel mit AVR-GCC]]<br />
<br />
SFR08 Programmbeispiel mit [[Bascom]]<br />
Über die grundsätzliche Behandlung des [[I2C]]-Bus mit [[Bascom]] kann man [[I2C|hier]] nachlesen. <br />
<br />
Const Sf08_adr_0 = &HE0 ' I2C Adresse<br />
Const Sf08_c_range = 100 ' Reichweite<br />
Const Sf08_c_gain = 1 ' Empfindlichkeit<br />
<br />
Die Adresse ist der Default-Wert für den Sensor und kann eingestellt werden. <br />
Range und Gain sind anzupassen, die angegebenen Werte sind aber mal grundsätzlich verwendbar.<br />
<br />
'''Setup'''<br />
Nach dem Reset sind einmal Range und Gain zu setzen.<br />
<br />
'''Setzen Range'''<br />
<br />
I2cstart<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 ' Device I2C Adresse<br />
I2cwbyte 2 ' register "range"<br />
I2cwbyte Sf08_c_range <br />
I2cstop<br />
<br />
'''Setzen Gain'''<br />
<br />
I2cstart<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 ' Device I2C Adresse<br />
I2cwbyte 1 ' register "gain"<br />
I2cwbyte Sf08_c_gain <br />
I2cstop<br />
<br />
'''Abfrage Trigger'''<br />
<br />
Die Abfrage soll laut Beschreibung in zwei Schritten erfolgen, zwischen denen ca 70 mS gewartet werden soll. Diese Zeit braucht das Gerät zum Messen. <br />
<br />
'''Trigger''' <br />
I2cstart<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 ' Device I2C Adresse<br />
I2cwbyte 0 ' register "Trigger"<br />
I2cwbyte 81 ' Meßwert in Zentimetern<br />
<br />
Waitms 70 <br />
<br />
'''Ergebnis abholen'''<br />
<pre><br />
DIM Lsb as Byte<br />
DIM Msb as Byte<br />
DIM IVal as word<br />
<br />
I2cstart ' Repeated Start<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 ' Device I2C Adresse<br />
I2cwbyte 2 ' Meßwert US<br />
<br />
I2cstart ' repeated Start<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 + 1 ' Device I2C Adresse READ!<br />
I2crbyte Msb , Ack ' Bit 8-15<br />
I2crbyte Lsb , Nack ' Bit 0-7<br />
I2cstop<br />
<br />
Ival = Makeint(lsb , Msb) ' umwandeln in Word (16 Bit)<br />
</pre><br />
<br />
=== SRF10 Ultraschallsensor ===<br />
SRF10 ist quasi der Nachfolger von SRF08. Er bietet die gleiche Leistung und ist sogar gegenüber Spannungsschwankungen noch etwas unempfindlicher als der Vorgänger. Der größte Vorteil besteht jedoch darin das er ca. 1/3 kleiner als sein Vorgänger ist. Allerdings bietet er im Gegensatz zum SRF08 weder einen Lichtsensor noch die Möglichkeit, die Mehrfachechos auszulesen.<br />
<br />
[[Bild:srf10foto1.jpg]] [[Bild:srf10foto2.gif]]<br />
<br />
Die technischen Daten sind ähnlich:<br />
* Betriebsspannung: 5V <br />
* Stromaufnahme: ca. 3mA Standby, ca. 15mA während des Messens Frequenz: 40KHz <br />
* Maximale Reichweite: 6 m <br />
* Minimale Reichweite: 4 cm <br />
* Messwerterfassung: intern, kein externer Controller zur Zeitmessung notwendig <br />
* Interface: Standard – I2C (passend zu zahlreichen Controllerboards, z.B. RN-Control) <br />
* Ausgabeformat: µs, cm oder Zoll <br />
* Feature: Analogverstärkung 40 - 700 (einstellbar, 16 Stufen) <br />
* Abmessungen: 32mm x 15mm x 10mm <br />
* Hersteller: Devantech Ltd<br />
<br />
<br />
*[[Ultraschall_SRF10_an_RN-Control|Programmbeispiel in Bascom]]<br />
<br />
[[Bild:srf10ausbreitung.gif|center]]<br />
<br />
===SRF02 Ultraschallsensor===<br />
Der erste Sensor aus der SRF-Reihe, der mit nur einem Ultraschallwandler auskommt. Dennoch können sich die Leistungen zeigen. Vor allem die Tatsache, dass sowohl RS232- und I2C-Bus-Schnittstelle vorhanden ist, dürfte viele Bastler erfreuen.<br />
<br />
* Betriebsspannung 5V (stabilisiert) <br />
* Stromaufnahme nur 4mA (typisch) <br />
* Ultraschallfrequenz 40kHz <br />
* Reichweite 15 cm bis 6 Meter <br />
* Schnittstelle RS232 (TTL) und I2C-Bus <br />
* Ausgabeeinheit wahlweise mm, inch oder uS <br />
* Einfachste Verwendung, keine Kalibration/Justierung notwendig<br />
* Größe 24mm x 20mm x 17mm <br />
<br />
[[Bild:srf02_germany.jpg]]<br />
<br />
Einige Bascom-Programmbeispiele zum SRF02 findet man unter [[Ultraschallsensor SRF02 am RN-Board]]<br />
<br />
=== Vergleichstabelle ===<br />
<div align="center"><br />
{|{{Blaueschmaltabelle}}<br />
|<br />
|'''SRF10'''<br />
|'''SRF08'''<br />
|'''SRF05'''<br />
|'''SRF04'''<br />
|'''SRF02'''<br />
|-<br />
|'''Betr. Spannung'''<br />
|5V<br />
|5V<br />
|5V<br />
|5V<br />
|5V<br />
|-<br />
|'''Stromaufnahme'''<br />
|3mA typ.,<br> 15mA max.<br />
|3mA typ.,<br> 15mA max.<br />
|4mA typ.,<br> 30mA max.<br />
|30mA typ.,<br> 50mA max.<br />
|4mA typ.<br>&nbsp;<br />
|-<br />
|'''US Leistung'''<br />
|100 – 150mW<br />
|100 – 150mW<br />
|100 – 150mW<br />
|100 – 150mW<br />
|?? mW<br />
|-<br />
|'''Frequenz'''<br />
|40kHz<br />
|40kHz<br />
|40kHz<br />
|40kHz<br />
|40kHz<br />
|-<br />
|'''Bereich'''<br />
|72&ordm;<br />
|55&ordm;<br />
|55&ordm;<br />
|55&ordm;<br />
|55&ordm;<br />
|-<br />
|'''Reichweite'''<br />
|4cm - 6m<br />
|3cm - 6m<br />
|3cm - 4m<br />
|3cm - 3m<br />
|15cm - 6m<br />
|-<br />
|'''Triggerimpuls'''<br />
|<br />
|<br />
|10µs min.<br />
|10µs min.<br />
|<br />
|-<br />
|'''Abmessung in mm'''<br />
|32 x 15 x 10<br />
|43 x 20 x 17<br />
|43 x 20 x 17<br />
|43 x 20 x 17<br />
|24 x 20 x 17<br />
|-<br />
|'''Interface'''<br />
|I2C<br />
|I2C<br />
|TTL Impuls<br />
|TTL Impuls<br />
|I2C o. RS232 TTL<br />
|-<br />
|'''Feature'''<br />
|Minimodul<br />
|Lichtsensor<br />
|SRF04 Modus<br />
|<br />
|nur 1 US-Kapsel<br />
|-<br />
|'''Preis ca. *'''<br />
|44,00 €<br />
|44,00 €<br />
|22,00 €<br />
|25,00 €<br />
|19,00 €<br />
|}<br />
</div><br />
<br />
'''*''' Der Preis dient nur zum Vergleich untereinander, nicht als Referenz !<br />
<br />
==Kompaß== <br />
===Kompass-Modul CMPS03===<br />
Laut der Doku ist diese Modul speziell für die Bedürfnisse von Robotern gestaltet worden. Es misst seine Lage relativ zum Erdmagnetfeld und liefert diesen Wert<br />
* Als PWM-Signal <br />
* Über I2C entweder 0-255 als Byte oder<br />
* 0-3599 als 16-Bit Wert (MSB first)<br />
<br />
In der vorliegenden Doku ist eine fixe I2C-Adresse von 0xC0 angegeben. Was leider noch fehlt, sind Angaben, ob und wie diese Adresse geändert werden kann.<br />
<br />
Bei waagrechter(!) Montage ist das also ein Kompass, bei senkrechter Montage dieser Module kann man auch die Neigung in Nord-Süd-Richtung messen. Hierzu sind 2 Module nötig, die zueinander um 90° gedreht angeordnet sein müssen. Die Neigung in Ost-West-Richtung zu messen, ist dagegen leider nicht möglich. Wenn ein CMPS03 als Kompass verwendet werden soll, sind zwei Dinge zu beachten: <br />
* Mindestens 20 cm Abstand von Eisen (Motoren)<br />
* Exakte horizontale Ausrichtung.<br />
Eine Montage an einem langen Stab aus Holz oder Kunststoff hoch über dem Roboter ist sinnvoll. <br />
<br />
Das Ganze ist eine Anwendung des Philips-KMZ51 Magnet-Feld-Sensors mittels eines PIC16F872<br />
<br />
Gelegentlich sollte das Modul kalibriert werden. Das kann über den I2C-Bus, aber auch mittels einen Pins am Modul initiiert werden. Dafür muss am Pin 6 für jede Himmelsrichtung einmal kurz GND angelegt werden. Diese 4 Messpunkte nimmt das Modul auf und speichert sie im EEPROM. <br />
<br />
Ein Beispielprogramm findet man hier:<br />
* [[Bascom und Kompass CMPS03]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:cmps3pin.jpg|center]]<br />
<br />
==Beschleunigung==<br />
<br />
Beschleunigungssensoren messen die Beschleunigung, die auf sie wirkt - wenn sie auf dem Tisch liegen, messen sie beispielsweise die Erdbeschleunigung von 1g. In einem Auto können weitere Beschleunigungen hinzukommen: Zur Seite beim Kurvenfahren, nach vorne oder hinten beim Beschleunigen, oder bei zügiger Fahrt über eine Bergkuppe auch mal welche in vertikaler Richtung.<br><br />
Beschleunigungssensoren sind meist mehrdimensional ausgelegt, so dass für mehrere Achsen ein Sensor verwendet werden kann.<br />
<br />
[[Bild:beschleunigungssensor_rh.gif|center]]<br />
<br />
Anwendungen finden sie in ESP-Systemen in Autos, die u.a. über die Querbeschleunigung ausrechnen können, ob das Fahrzeug seitlich driftet oder gar schleudert.<br><br />
Eine andere wichtige Aufgabe übernehmen sie zusammen mit Gyroskopen in Trägheitsnavigationssystemen, die dann sowohl die Lage im Raum als auch die Bewegung feststellen können.<br />
<br />
Moderne Piezo-Sensoren sind nur noch chip-gross und können direkt in Schaltungen integriert werden.<br />
<br />
<br />
Beispiele für solche Chips ist die Chipfamilie [[ADXL]] von Analog Devices. Sie umfaßt 1- und 2-Achs Accelerometer in verschiedenen Empfindlichkeiten. Der Test eines solchen Sensors ist hier beschrieben. http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=8525<br />
<br />
==Drehung==<br />
<br />
Um Drehungen zu messen, werden sogenannte Gyroskope, kurz "Gyros" verwendet. Typische Vertreter sind hier die [[ADXRS]]-Familie von Analog Devices. Diese sind allerdings, anders als die Beschleunigungssensoren, meistens nur für eine Achse ausgelegt. Die Ausgabe erfolgt meist analog, jede Ausgangsspannung entspricht einer bestimmten Drehrate in °/Sekunde.<br />
<br />
Gemessen wird die Auswirkung der Corioliskraft auf zwei gleiche, in Bewegung gehaltene Massen. Diese schwingen radial, d.h. 90° verdreht zu der Achse, auf der die Drehung gemessen werden soll. Wird der Sensor um die Achse gedreht, ändert sich die Geschwindigkeit dieser Massen, da sie auf einer gedachten Scheibe abwechselnd nach innen und außen wandern. Je weiter sie außen sind, desto höher ist ihre Geschwindigkeit, je weiter innen, desto langsamer sind sie. Bei der Bewegung nach außen müssen sie also beschleunigt werden, andersherum genauso. Die dabei auftretenden Beschleunigungen werden mittels einiger Fühler gemessen, die einen Plattenkondensator bilden.<br />
<br />
Eine Anwendung sind im Flugmodellbau Gyro-"Taillocks", die in Hubschraubern die Heckstabilität verbessern und ESP-Systeme in Autos, die u.a. durch die Messung der Gierrate, also der Drehung des Fahrzeugs um die Hochachse, feststellen können, ob das Fahrzeug seitlich driftet oder sogar schleudert.<br />
<br />
==Geschwindigkeit==<br />
<br />
Geschwindigkeit kann unterschiedlich erfasst werden.<br />
* Direkt am Rad oder Antrieb. Diese Methode wird häufig auch in Kfz verwendet, stößt jedoch an ihre Grenzen, wenn die Räder viel Schlupf haben. <br />
* Gegenüber der Luft mittels [[Pitot-Tube]]. Das wird bei Flugzeugen so gemacht, oder z.B. in der Formel 1. Bei niedrigen Geschwindigkeiten nicht zu gebrauchen<br />
* Mittels eines optischen Sensors gegenüber dem Untergrund. Dafür kann ein [[Maussensor]] aus einer optischen Maus verwendent werden, evtl. mit einer Anpassung der Optik für einen geänderten Abstand.<br />
* Mittels GPS-Empfang. Funktioniert nur unter freiem Himmel.<br />
Siehe auch unter [[Sensoren für die Geschwindigkeitsmessung]]<br />
<br />
==Temperatur== <br />
===NTCs und PTCs===<br />
<br />
siehe [[PTC/NTC]]<br />
<br />
<br />
=== KTY: Silizium Temperatursensoren ===<br />
<br />
Die KTY-Temperatursensoren sind verglichen mit anderen Temperatursensoren verhältnismäßig günstig, haben dafür aber auch mehr Nachteile.<br><br />
Die Genauigkeit ist ziemlich eingeschränkt, weshalb die KTY-Temperatursensoren zuerst kalibriert werden sollten. Dies muss schaltungstechnisch oder in Software erfolgen, eine eingebaute Kalibrierung gibt es nicht.<br><br />
Andererseits lassen sich mittels Oversampling sehr hoch aufgelöst Temperaturen messen, was aufgrund mittelmäßiger Linearität (auch nach der Linearisierung) aber nur bei der Messung kleiner Temperaturunterschiede empfehlenswert ist.<br><br />
Linearisiert werden die KTY an 5 Volt mit einem Reihenwiderstand von etwa 2,7 kOhm bis 3,3 kOhm.<br> <br />
http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=342164&sid=ad63fd51eb08bcf225389af5bbc4fcfd#342164<br />
<br />
=== Diode als Temperatursensor ===<br />
Die Flußspannung von Dioden ist temperaturabhängig. Für Siliziumdioden verringert sich die Spannung um etwa 2 mV pro Grad Temperaturerhöhung. Der Absolutwert der Flußspannung hängt vom Strom ab und variiert auch zwischen verschiedenen Chargen. Es ist also fast immer wenigstens ein Abgleich nötig.<br />
<br />
===LM335 und LM35===<br />
<br />
[[Bild:LM335.JPG|center]]<br />
<br />
Der Temperatursensor LM335 funktioniert wie eine Z-Diode, die ihre Durchbruchspannung proportional zur Temperatur ändert. Beim Sensor LM335 beträgt diese Änderung 10mV/K, beim Sensor LM35 beträgt die Änderung 10mV/<sup>o</sup>C. <br />
<br />
Der größte Unterschied zwischen den Sensoren ist der, dass am Ausgang des LM335 bei 0<sup>o</sup>C etwa 2,73V anliegen (273K = 0<sup>o</sup>C) und beim LM35 0V. Sollen negative Temperaturen gemessen werden, so muss man für den LM35 das Bezugspotential GND anheben (z.B. mit zwei Si-Dioden).<br />
<br />
Von den Sensoren LM335 und LM35 gibt es auch noch genauere Ausführungen, welche einen geringeren Temperatur-Fehler ab Werk haben. Diese Versionen heißen LM15/LM25 bzw. LM135/LM235 und sind entsprechend teurer als die 3er Version (zum Vergleich: LM335 kostet bei Reichelt 0,89€, der LM135 jedoch 7,75€). <br />
<br />
Der LM335 und LM35 messen nach einer einfachen Kalibrierung mit einem Poti, bis auf 1<sup>o</sup>C genau. Dazu muss man mit dem Poti die Ausgangsspannung bei 25<sup>o</sup>C auf 2,98V einstellen (2,98V / 0,01V/K = 298K = 25<sup>o</sup>C). Da der Sensor über seinen Messbereich sehr linear ist, braucht man nur bei einer Temperatur kalibrieren. Durch den Einsatz mehrerer in Reihe geschalteter Sensoren kann man das Ausgangssignal verstärken (bei drei LM335 erhält man dann 30mV/K anstatt 10mV/K) oder, wenn die Sensoren im Raum verteilt sind, einen einfachen Mittelwert bilden.<br />
<br />
====Beschaltung und Dimensionierung eines LM335====<br />
[[Bild:lm335schaltung.jpg|center]]<br />
Da sich der Sensor wie eine Z-Diode verhält, muss der Strom durch diese begrenzt werden, um eine Verfälschung des Signals oder gar eine Zerstörung zu verhindern. Fließt jedoch zu wenig Strom durch die Diode, so treten Störungen auf und die Genauigkeit sinkt.<br />
<br />
Der Strom wird auf einfache Weise wie bei einer LED durch einen Widerstand (hier R1) begrenzt. Der Strom sollte zwischen mindestens 450µA und maximal 5mA liegen. Bei einer Betriebsspannung von 5V kann also für 2mA ein Widerstand von etwa 2,5kOhm benutzt werden (R = U/I). <br />
<br />
Die max. Betriebsspannung sollte 30V nicht überschreiten!<br />
<br />
Zur Kalibrierung schließt man an ein 10kOhm Potentiometer zwischen V+ und V- (GND) des Sensors an und legt dessen Schleifer auf den ADJ-Pin. Nun stellt man die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Raumtemperatur (welche bekannt sein sollte) ein (1<sup>o</sup>C = 1K, 273K = 0<sup>o</sup>C). Kalibriert man den LM335 nicht, so kann dieser um bis zu 9K falsch gehen!<br />
<br />
Im letzten Bild (ganz rechts) ist die schon angesprochene Reihenschaltung aufgezeichnet. Um ein größeres Ausgangssignal zu erhalten, kann man das Signal auch mit einem [[Operationsverstärker#Verstärker|Operationsverstärker]] verstärken. Das ist günstiger und man hat die Möglichkeit, das Signal um ein Vielfaches zu verstärken ohne einige Dutzend Sensoren einzusetzen!<br />
<br />
Pin-Belegungen und weitere Daten finden sich im Datenblatt (kann man z.B. bei Reichelt herunterladen).<br />
<br />
===Temperatur-Sensor LM75===<br />
<br />
<br />
[[Bild:lm75.gif|center]]<br />
<br />
Dieser Chip von National Semiconductors kann die Umgebungstemperatur mit einer Auflösung von 0.5<sup>o</sup> Grad Celsius messen und wird über einen I2C Bus angesprochen. <br />
<br />
Der Messbereich: <br />
*−25<sup>o</sup>C bis 100<sup>o</sup>C bei ±2<sup>o</sup>C(max)Genauigkeit.<br />
*−55<sup>o</sup>C bis 125<sup>o</sup>C bei ±3<sup>o</sup>C(max)Genauigkeit. <br />
<br />
Der LM75 bietet:<br />
* Einen Schaltausgang (invertierbar) - z.B. für Ventilator, Heizung etc.<br />
* Programmierbarer oberer und unterer Schaltpunkt.<br />
* Schaltausgang alternativ auch als Interrupt verwendbar.<br />
* Über von außen einstellbare I2C-Adresse. Bit 0 = R/W, Bits 1-3 einstellbar, Bit 4-7 fixe Adresse 0x9n <br />
* Maximal 8 Stück LM75 an einem I2C Bus. <br />
<br />
Durch I2C-Lesebefehle kann man die Temperatur (2x8Bit)auslesen.<br />
<br />
Das erste Byte ist der Temperatur-Vorkommawert in ganzen Grad, als normales signed char. Das Bit 7 vom zweiten Byte bestimmt den Nachkommawert. Wenn Bit 7 gleich 1 so ist der Nachkommawert + 0.5<sup>o</sup>C. Auch dann + 0.5 <sup>o</sup>C wenn Vorkommawert negativ. Wenn Bit 7 gleich 0 so ist der Nachkommawert = 0. Bit 0-6 vom zweiten Byte sind ohne Bedeutung.<br />
<br />
====Programm-Beispiel für LM75====<br />
Der LM75 wird über den [[I2C]]-Bus angesprochen.<br />
In BasCom, wo es ja keine signed char gibt, wird das Interpretieren auf sehr unterschiedliche Art empfohlen. <br />
<br />
Ich empfehle:<br />
<br />
dim Ival as integer<br />
dim Msb as byte<br />
dim Lsb as byte<br />
I2cstart<br />
I2cwbyte &H91 ' Lese-adresse ! <br />
If Err = 1 Then<br />
I2cstop ' kein ACK vom LM75 --> irgendein Fehler<br />
Ival = 9999 ' Zeichen, daß der Wert ungültig ist !<br />
Else<br />
I2crbyte Msb , Ack<br />
I2crbyte Lsb , Nack<br />
I2cstop<br />
If Msb.7 = 1 Then<br />
Ival = Makeint(msb , &HFF) ' auffüllen mit den Vorzeichen bits<br />
Else<br />
Ival = Makeint(msb , &H00) ' positiv, also bleibt es so<br />
End If<br />
Ival = Ival * 10 ' erweitern <br />
If Lsb.7 = 1 Then<br />
Ival = Ival + 5 ' fünf Zehntel Grad dazu <br />
End If<br />
End if<br />
<br />
Man erhält als Ergebnis die Temperatur in 0,5 Grad Schritten (Natürlich nur, wenn's keine Fehler gab).<br />
<br />
Ein weiteres Beispiel [http://www.darc-coburg.de/modules/wiwimod/index.php?page=LM75]<br />
<br />
==Resistive Sensoren==<br />
Resistive Sensoren bzw. Linearpotentiometer arbeiten als Spannungsteiler über einer Hybridleitplastik- schicht und sind in unterschiedlichen Bauformen erhältlich; z.B. für Zylindereinbau, Klemmbock- u. Gelenkaugenbefestigung oder Taster.<br />
Deren Einsatzgebiete sind vorwiegend in der Industrie.<br />
<br />
==Kapazitive Sensoren==<br />
<br />
Ein Beispiel für kapazitive Sensoren sind Luftfeuchtigkeitsmesser, die ihre Kapazität entsprechend der Luftfeuchtigkeit ändern. Das Auslesen der Kapazität kann prinzipiell über das Ausmessen von Ladekurven geschehen. Dies ist jedoch bei kleinen Kapazitäten nicht praktisch durchführbar, weshalb man in diesem Falle meist einen Schwingkreis baut, dessen Frequenz man dann misst und so dann zusammen mit der bekannten Induktivität der Spule die Kapazität des Kondensators ausrechnen kann.<br />
<br />
<br />
[[Bild:feuchtesensor.gif|framed|center|Valvo Feuchtigkeitssensor 10-90% (Kapazität: 122 pF bei TU = 25 °)]]<br />
<br />
==Induktive Sensoren==<br />
Induktiver Näherungsschalter<br />
<br />
Sensoren die ihre Induktivität entsprechend der Messgröße ändern können auch mit Hilfe eines Schwingkreises mit bekannter Kapazität ausgemessen werden.<br />
<br />
...<br />
<br />
==Piezoelektrische Sensoren==<br />
Hier ist ein Experiment dargestellt das die Funktion von Piezowandlern demonstriert.<br />
<br />
Drückt man auf eine längliche Glasplatte (Mikroskopträger Länge 76mm), die an den Enden auf je einem Piezo Wandler gelagert ist, dann ergeben sich Signale, die von den Kräften auf die Wandler abhängig sind. <br />
<br />
Die Summe der beiden Kräfte entspricht der Gesamtkraft. Das Verhältnis der beiden Kräfte entspricht dem Verhältnis der Abstände des Druckpunktes zum Wandler. <br />
<br />
<br />
[[Bild:Piezowandler.jpg|center]]<br />
<br />
<br />
Im Versuch wurde mit der Frequenz von ca. 4Hz (0,5s/div) von einem Ende bis zum anderen auf die Platte gedrückt. (Tonleiter). Die Signale der beiden Wandler sind im Oszillogramm aufgetragen und die Folge der Druck-Positionen ist auf den ersten Blick schon mal nachvollziehbar.<br />
<br />
==PIR Passiv Infrarot Sensoren==<br />
Hier handelt es sich um Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder. Bewegungsmelder regieren beim Eintritt einer Person (Tier) in das Erfassungsfeld des Sensors. Die Anwendungsmöglichkeiten sind nahezu unbegrenzt, man kennt die Technik ja von vielen Terrassenlampen, welche sich beim vorbeigehen automatisch einschalten.<br />
Reagiert wird also auf die Körperwärme einer sich im Erfassungsfeld bewegenden Person.<br />
[[Bild:pir.jpg|right]]<br />
Zum Prinzip: <br />
Wärmestrahlen, die einen Erfassungsvorgang auslösen, liegen im Infrarot-Bereich des Wellenspektrums. In diesem Bereich gibt der menschliche Körper seine Wärmestrahlung ab. Leuchtmittel wie Glüh- , Halogen- und Entladungslampen, die für eine Strahlung im sichtbaren Bereich um 0,555 μm entwickelt wurden, geben jedoch auch einen erheblichen Teil an Wärmestrahlung im Infrarot-Bereich ab.<br />
Im Spektrum oberhalb des sichtbaren Licht, ab 0,780 μm, beginnt der Infrarot-Bereich. Die Wellenlänge<br />
dieser IR-Strahlung ist abhängig von der Temperatur eines Körpers. Die Wärmestrahlung<br />
des Menschen hat ihr Maximum zwischen 9 und 10 μm im Infrarot-Bereich.<br />
Diese Tatsache nutzt der PIR Sensor mittels sogenannter pyroelektrischer IRDetektoren, welche eine hohe Empfindlichkeit im langwelligen Infrarot-Bereich aufweisen. Die Infrarot-<br />
Strahlung verhält sich ähnlich wie sichtbares Licht. Sie kann reflektiert und durch Linsen<br />
gebündelt werden.<br />
Basis eines solchen IR-Detektors (Sensors) sind Lithium-Tantalatkristalle. Diese Kristalle erzeugen,<br />
bei Wärmeänderung (positive oder negative Temperaturänderung), eine elektrische Spannung.<br />
Die von den Kristallen abgegebene Spannung liegt im Bereich von einigen μV (μV = millionstel Volt) und ist von folgenden Bedingungen abhängig: <br />
* Der Intensität der Wärmequelle (Temperatur und Größe)<br />
* Dem Umgebungsmedium (Temperatur, unterschiedliche Luftfeuchtigkeit)<br />
* Der Entfernung zwischen Wärmequelle und IR-Sensor<br />
* Der Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung der Wärmequelle<br />
* Der Empfindlichkeit des PIR-Elementes (frequenzabhängiges Bandpaßverhalten mit Maximum bei ca. 0,1 Hz)<br />
<br />
Zur Unterdrückung von Einflüssen aus der Umgebung (übliche wetterbedingte Temperaturänderungen), sind in jedem Sensor 2 Kristalle antiparallel geschaltet. <br />
Einer der Kristalle gibt, bei Auftreffen von Wärmestrahlung einen positiven, der andere einen negativen Spannungsimpuls ab. Wärmeänderungen die gleichzeitig und mit gleicher Intensität auf beide Kristalle einwirken lösen so keinen Erfassungsvorgang aus, denn die beiden Impulse heben sich gegenseitig auf. Dadurch ist ein Auslösen bei Wärmeänderungen der Umgebung weitgehend ausgeschlossen.<br />
Anders verhält es sich bei schnellen Bewegungen. Die Lithiumtantalat-Kristalle geben, entsprechend<br />
der Bewegung und der dadurch hervorgerufenen Wärmeänderung im Erfassungsfeld, ihre<br />
Impulse zeitversetzt ab. Die beiden Impulse addieren sich zu einer Wechselgröße mit höherer<br />
Signalamplitude. Dieses elektrische Ausgangssignal ist proportional der Wärmeänderung und führt zur Meldung einer Bewegung.<br />
<br />
==Autoren==<br />
* [[Benutzer:PicNick|PicNick]]<br />
* [[Benutzer:Frank|Frank]] <br />
* [[Benutzer:Dennis.strehl|Dennis.strehl]]<br />
* [[Benutzer:Florian|Florian]]<br />
* [[Benutzer:BASTIUniversal|BASTIUniversal]]<br />
* Topic<br />
* [[Benutzer:Manf|Manf]]<br />
<br />
==Siehe auch==<br />
* [[Navigation]]<br />
* [[Sensoren]]<br />
* [[Graycode]]<br />
* [[Ultraschall SRF10 an RN-Control]]<br />
* [[Ultraschall SRF05 an RN-MiniControl]]<br />
* [[Ultraschallsensor SRF02 am RN-Board]]<br />
* [[Bascom und Kompass CMPS03]]<br />
<br />
==Weblinks==<br />
*[http://www.ikm.uni-karlsruhe.de/forschung/pzt_webseiten/de/grundlagen/pyro.html Piezoelektrische Sensoren]<br />
*[http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=category&cat_id=2 Datenblätter im Download-Bereich des Roboternetz]<br />
*[http://www.nxp.com/acrobat_download/various/SC17_GENERAL_TEMP_1996_3.pdf KTY Sensor Datenblatt]<br />
*[http://www.tranzistoare.ro/datasheets2/83/83853_1.pdf NTC Datenblatt]<br />
<br />
<br />
[[Category:Robotikeinstieg]]<br />
[[Category:Grundlagen]]<br />
[[Category:Elektronik]]<br />
[[Category:Sensoren]]</div>The muckhttps://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Sensorarten&diff=16159Sensorarten2010-04-05T15:04:09Z<p>The muck: /* Drehgeber Sharp GP1A30 und GP1A38 */</p>
<hr />
<div>==Welche Sensorarten gibt es==<br />
Damit sich ein Roboter in seiner Umgebung bewegen kann, ohne an Hindernisse anzustoßen, und damit er ein Ziel finden und ansteuern kann, muß er irgendwie seine Umwelt "wahrnehmen". <br />
Hauptanwendung für diese Informationen aus der Umwelt ist die [[Navigation]].<br />
Auf dieser Seite werden die wichtigsten Sensorarten und damit es praktischer wird auch zugleich die populärsten Robotik- und Modellbau-Sensortypen vorgestellt. Auch die Pinbelegung und Anschlussmöglichkeiten dieser Sensoren werden kurz erläutert.<br />
<br />
==Bumpers==<br />
Als Bumpers bezeichnet man eine Art Stoßstange, die einen Mikro-Switch auslöst. <br />
<br />
[[Bild:microschalter.jpg|center]]<br />
<br />
Die Auswertung erfolgt am besten digital an einem Pin mit Pull-up Widerstand. Man kann den Eingang pollen (abfragen), aber auch einen Interrupt auslösen lassen. --><br />
<br />
==Whiskers (Fühler)==<br />
Das sind flexible Kunststoff-Streifen von ca. 10 cm Länge, eigentlich für Datenhandschuhe vorgesehen. Aber man kann sie auch als Fühler einsetzen, und daher auch für die Kollisions-Sensorik verwenden. Beim Verbiegen steigt der Widerstand an. <br />
<br />
[[Bild:flexs_200.jpg|center]]<br />
<br />
Um zu messen, wird mit einem zweiten Widerstand ein Spannungsteiler aufgebaut, der dann mit einem Analog-Eingang einen Grad der Verbiegung erkennen läßt. Sie werden häufig auch Flexsensoren genannt. --><br />
<br />
==Incremental-Geber==<br />
Dienen zur Erfassung von Drehzahl bzw. der Messung von Wegstrecken<br />
<br />
===austriamicrosystems AS5040===<br />
<br/><br />
[[Bild:AMS-general_200x200.jpg|right]]<br />
[[Bild:AMS-chip_109x104.jpg|left]]<br />
<br />
Der AS5040 kann absolute Winkelpositionen an einer Achse messen. Die Messung wird indirekt über ein Magnetfeld mittels Hallsensoren durchgeführt. Aufgrund der Anordnung der Hallsensoren und der Integration der Sensoren direkt in Silizium wird eine sehr hohe Genauigkeit bei der Messung erreicht. Das Messprinzip kompensiert ausserdem Störgrössen, wie externes Magnetfeld, Alterungseinflüsse, Temperaturschwankungen und mechanische Toleranzen. <br />
<br />
<br/><br/><br/><br />
Die komplette Auswertung der Sensorsignale geschieht auf dem Chip. <br/><br/><br/><br />
<br />
<br />
[[Bild:AMS-block_700x242.jpg|center]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:AMS-pcb_200x152.jpg|right]]<br />
<br/><br/><br/><br />
Durch die hohe Integration reduziert sich die zusätzliche Beschaltung des Chips auf wenige Bauteile, beispielsweise ein paar Filterkondensatoren. <br />
<br/><br/><br/><br/><br/><br/><br />
Die Winkelencoderfamilie von austriamicrosystems besitzt vielfältige Schnittstellen, um den Winkelwert zu übertragen<br />
<br />
{| {{Blauetabelle}}<br />
|Seriell SSI<br />
|Standard Schnittstelle für Winkelencoder in der Industrie<br />
|-<br />
|PWM<br />
|erzeugt abhängig vom Winkel eine entsprechende Pulslänge, läßt sich sehr schön mit der Capturefunktion eines Controllers messen und braucht nur eine Leitung<br />
|-<br />
|I2C<br />
|direkte Schnittstelle zum Microcontroller<br />
|-<br />
|Analog<br />
|kompatible Schnittstelle um beispielsweise Potiapplikationen zu ersetzen<br />
|-<br />
<br />
|Inkremental<br />
|klassische Schnittstelle um relative Bewegungen zu messen, keine Absolutmessung möglich<br />
|-<br />
|BLDC<br />
|erzeugt direkt die Kommutierung für einen bürstenlosen Motor. Durch die höhere Auflösung gegenüber einer 3-Hall-Schalterlösung kann der BLDC mit einem wesentlich höheren Drehmoment gestartet werden<br />
|}<br />
<br />
[[Bild:AMS-magnet_354x421.jpg|left]]<br />
<br/><br/><br/><br/><br />
Bei der Auswahl des Magnets ist darauf zu achten, dass sogenannte Selten-Erde-Magnete verwendet werden. http://de.wikipedia.org/wiki/Seltene_Erden Diese erzeugen ein besonders starkes Magnetfeld, das im 1-Tesla-Bereich liegt. Im Zentrum des Magnetfelds ist ein linearer Bereich, der für die Genauigkeit der Messung ausschlaggebend ist. Solange die Hallsensoren in diesem Bereich liegen, kann eine unkalibrierte Genauigkeit von +/- 0.5 Grad gewährleistet werden. Weiterhin ist zu beachten, dass der Magnet nicht direkt auf eine Eisenwelle montiert wird. Die Eisenwelle verursacht quasi einen magnetischen 'Kurzschluss' und entzieht damit den Hallsensoren das Magnetfeld. Idealerweise sollte eine NE-Welle verwendet werden, oder wenn nicht anders machbar muss eine Isolation aus NE-Material zwischen Eisenwelle und Magnet eingefügt werden.<br />
<br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br/><br />
<br/><br/><br/><br/><br/><br/><br />
Ein einfacher erfolgreicher Test des Sensors ist hier beschrieben: http://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=322373#322373<br />
<br />
===Drehgeber Sharp GP1A30 und GP1A38===<br />
<br />
[[Bild:gp1a30.jpg|center]]<br />
<br />
Beim Sharp GP1A30 und GP1A38 handelt es sich um Gabellichtschranken mit inkrementaler Drehgeberfunktion. Beide sind im Grunde von den Anschlüssen identisch, lediglich kann GP1A38 noch etwas höhere Drehzahlen messen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Gabellichtschranken können mit dieser sowohl Drehzahl als auch Drehrichtung ermittelt werden. Notwendig sind dafür nur 2 digitale Ports. Verzichtet man auf die Auswertung der Drehrichtung, reicht nur ein Port.<br />
Der Sensor hat den Vorteil, dass die Signale bereits TTL-kompatibel sind und direkt an ein Controllerboard angeschlossen werden können. Ein Beispielprogramm zu [[RN-Control]] findet man hier<br />
<br />
* [[Beispiel Drehzahlmessung mit RN-Control]]<br />
[[Beispiel Drehzahlmessung mit Drehgeber]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:GP1A30.gif|center]]<br />
<br />
Die Auswertung inkrementaler Drehgeber ist recht einfach. Ein Ausgang liefert einen Impuls pro Markierung (Scheibe auf der Welle). Prüft man bei jedem Impuls (Flanke) noch gleichzeitig den aktuellen Pegel des zweiten Ausganges, so kann daraus die Drehrichtung abgeleitet werden. <br />
<br />
<br />
Der Signalverlauf an den Sensorausgängen ist phasenversetzt:<br />
<br />
[[Bild:inkremental1.gif|center]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:drehgeber_an_rncontrol.gif|center|framed|Beispielschaltung, wenn man lediglich die Drehzahl ohne Drehrichtung auswerten möchte. Als Widerstand hat sich 330 Ohm als gut erwiesen.]]<br />
<br />
==Optische Sensoren==<br />
===Helligkeit=== <br />
Die Hauptanwendung solcher Sensoren ist, den hellsten Fleck im Raum zu finden.<br />
Dies ist auch Teil vieler Roboterwettbewerbe. (Robo Callenge (2002 sic!), 'Ein Platz an der Sonne')<br />
<br />
Solche Sensoren können einfache [[LDR]]s oder [[Fotodiode|Photodioden]] bzw. [[Fototransistor|Phototransistoren]] sein.<br />
LDRs haben den Vorteil, dass sie relativ hoch aussteuern, der große Nachteil ist aber, dass diese Sensoren ziemlich wärmeempfindlich und etwas träge sind.<br />
Photodioden und Phototransistoren haben den Vorteil, dass sie sehr genau sind, aber nicht besonders hoch aussteuern. Diese sollte man evtl. über einen OpAmp verstärken.<br />
<br />
[[Bild:fotowiderstand.jpg|center|framed|Ein typischer Fotowiderstand]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:SFH300.jpg|center|framed|SFH300, ein typischer Phototransistor]]<br />
<br />
Alternativ kann auch ein digitaler Lichtsensor verwendet werden, den man direkt an den I2C- oder SM-Bus anschliessen kann. Man erspart sich Auswertung, Temperaturkompensation und Signalaufbereitung, allerdings ist der Anschluss meistens schwieriger, weil der Sensor in SMD-Bauform gebaut ist und 3,3 anstatt 5 Volt braucht.<br />
[[Bild:Lichtsensor.jpg|center|framed|Ein digitaler Lichtsensor für den I2C-Bus (TSL2561 der Frima Taos)]]<br />
<br />
Die Suche nach dem hellsten Fleck im Raum ist wie ich finde ein gutes Einsteigerthema!<br />
<br />
===CNY70===<br />
<br />
siehe [[CNY70]]<br />
<br />
<br />
===Distanzsensor IS471F===<br />
<br />
IS471F - Hinderniserkennung mit Infrarot Distanzsensor<br />
<br />
Das hier vorgestellte IC IS471F erlaubt eine einfache und sogar recht preisgünstige Hinderniserkennung per Infrarot. Dazu muss im Wesentlichen nur noch eine Infrarot-Diode an das IC angeschlossen werden. Das modulierte Licht wird von einem Gegenstand direkt auf das IC zurückgeworfen und somit das Hindernis erkannt. Tageslicht/Fremdlicht stört den IS471 überhaupt nicht, da das Licht mit einer bestimmten Frequenz moduliert wird.<br />
<br />
<br />
[[Bild:is471.png|center]]<br />
<br />
<br />
Der normale Schaltungsaufbau sieht also wie oben abgebildet aus! In der Praxis kann das dann in etwa so aussehen:<br />
<br />
<br />
[[Bild:is471beispiel.jpg|center]]<br />
<br />
<br />
Das englische Datenblatt findet man im Roboternetz-Download-Bereich<br />
<br />
Die normale Reichweite ist in gewissen Grenzen abhängig von der Farbe des Hindernisses. In der Regel reicht sie jedoch einige cm, so dass langsame Roboter durchaus sehr gut damit zurechtkommen. Durch besonders helle Infrarot-LEDs und durch zusätzliche LED-Fassungen kann man die Reichweite erhöhen. Wem das noch nicht reicht, der kann über einen zusätzlichen Transistor die Strahlungsleistung der LED noch weiter erhöhen. <br />
<br />
[[Bild:is471verstaerkung.png|center]]<br />
<br />
<br />
<center><br />
http://www.roboternetz.de/bilder/mehrereis471.gif<br />
</center><br />
<br />
===Sharp Infrarotsensoren===<br />
<br />
Sharp hat eine ganz interessante Serie von Bausteinen herausgebracht, mit denen ein Roboter sogar recht genau Entfernungen messen kann. Das Messergebnis ist nahezu unabhängig von der Farbe und Helligkeit des gemessenen Objektes. Die Ansteuerung ist sehr einfach, der Sensorausgang kann zum Beispiel direkt an einen analogen Eingang eines Mikrocontrollers angeschlossen werden. Die Sensoren sind unter den Roboter-Bastlern weit verbreitet. <br />
Bei vielen Händlern erhältlich kosten die Sensoren derzeit je nach Typ und Händlerspanne zwischen 13 bis 25 Euro.<br><br><br />
<br />
[[Bild:Sharpentfernungssensor.jpg|center]]<br />
<br />
<br />
Oft werden selbst in kleinen Roboter-Projekten mehrere dieser Sensoren genutzt, da sie nur einen äußerst engen Erfassungsbereich haben. Sie eignen sich daher sehr gut zur Vermessung einer Umgebung, insbesondere dann, wenn sie drehbar auf einem Servo montiert werden. Als Kollisionsschutz sind sie wegen des engen Winkels nur bedingt geeignet, zu diesem Zweck eignen sich zum Beispiel Ultraschallsensoren besser.<br />
Das Funktionsprinzip der Sensoren ist einfach. Der Sensor besteht aus Sender und Empfänger. Der Sender sendet einen Infrarot-Strahl aus, der vom Hindernis reflektiert wird. Je nach Entfernung trifft der reflektierte Strahl an einer unterschiedlichen Stelle auf den Empfänger (ein sog. Position Sensitive Device, PSD). Der Empfänger setzt den Auftreffpunkt in einen analogen Spannungswert um. Eine schöne Skizze dazu: <br />
<br />
[[Bild:sharpfunktion.jpg|center]]<br />
{{FarbigerRahmen|<br />
Wenn man diese Sensoren an Robotern einsetzt, will man meist Hindernisse mit senkrecht stehenden Kanten erkennen. Montiert man den Sensor jedoch in waagrechter Lage, können sich Fehlmessungen ergeben, wenn sich ein Objekt am Sensor vorbeibewegt (z.B. wenn sich der Roboter dreht). Es wird an der Kante kurzzeitig eine Entfernung gemessen, die geringer als die tatsächliche Entfernung zum Hindernis ist (oder auch größer als die Entfernung zu einem zweiten Hindernis hinter dem ersten, je nach Bewegungsrichtung!). Man löst dieses Problem, indem man den Sensor in senkrechter Position montiert, also so, dass die beiden Linsen übereinander statt nebeneinander liegen. Dies wird auch im Datenblatt des Sensors empfohlen: der Sensor sollte immer senkrecht zur Bewegungsrichtung des Hindernisses montiert werden.<br />
<br />
Sehr deutlich erkennt man diese Messfehler, wenn man den Sensor als eine Art 3D-Scanner einsetzt: http://www.team-iwan.de/technik/sharp1.php<br />
}}<br />
<br />
{|{{Blaueschmaltabelle}}<br />
|<br />
Die Gehäuse dieser Sensoren sehen wie ganz gewöhnlicher Kunststoff aus. Sie bestehen jedoch aus leitfähigem Material! (Kaum zu glauben, aber einfach nachprüfbar: zwischen den beiden Befestigungslöchern misst man einen Widerstand von etwa 250 bis 300 Ohm). Außerdem ist das Gehäuse mit dem Masseanschluss verbunden. Dies ist normalerweise nicht weiter wichtig, da die Sensoren meist entweder isoliert (zB auf Kunststoffteilen) oder auf einem geerdeten/mit Masse verbundenen Metallchassis montiert werden. Wenn man aber die Sensoren abschalten will, um Strom zu sparen (die Sensoren verbrauchen etwa 30 bis 40mA), muss man bei nicht isolierter Montage unbedingt die Plusleitung schalten! Wenn man die Masse-Zuleitung unterbricht, ist der Sensor sonst trotzdem noch über das Gehäuse und das Chassis mit Masse verbunden und wird nicht deaktiviert!<br />
|}<br />
<br />
<br />
<br />
'''Einige der beliebtesten Bausteine sind:'''<br />
<br />
====Sharp GP2D12==== <br />
Distanz 10-80 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt.<br />
Dies ist der am häufigsten eingesetzte Sharp-Typ bei mobilen Robotern.<br />
<br />
<br />
[[Bild:GP2D12anschluss.gif|center]]<br />
<br />
====Sharp GP2YA21YK==== <br />
Distanz 10-80 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt.<br />
<br />
====Sharp GP2D120====<br />
Distanz 4-30 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt.<br />
<br />
====Sharp GP2Y0A02YK====<br />
Distanz 20-150 cm - Entfernung wird durch analoge Spannung am Ausgang übermittelt.<br />
<br />
<center><br />
http://www.shop.robotikhardware.de/shop/catalog/images/artikelbilder/sensoren/gp2y0a02yk_diagramm.gif<br />
</center><br />
<br />
====Sharp GP2D02====<br />
Distanz 10-80 cm - Entfernung wird durch 8-Bit-Digitalausgang übermittelt.<br />
<br />
====Sharp GP2D150====<br />
Distanz 3-30 cm - 1 Bit Schaltausgang. <br />
<br />
<br />
Datenblätter zu den oberen Sensoren findet man im Download-Bereich des Roboternetzes, siehe unter [[#Weblinks]].<br />
<br />
Um die analogen Spannungen der Sensoren in eine Entfernung umzurechnen, kann man sich mit Hilfe des Datenblattes oder einfacher Probemessungen Tabellen erstellen, welche dann vom Controller zur Umsetzung genutzt werden.<br />
Bequemer ist allerdings eine Näherungsformel:<br />
<br />
====Formel zur Entfernungsberechnung==== <br />
D = A/(X-B) <br />
<br />
D ist die Entfernung <br />
X ist der Ausgabewert des Sensors <br />
A ist die Steigung der Kurve A/X <br />
B ist der Offset der Kurve <br />
<br />
Die Konstanten A und B ermittelt man am besten über zwei Probemessungen: <br />
<br />
D und X sind die Entfernung und der Ausgabewert der ersten Messung (z.B. bei 20 cm) <br />
D' und X' sind die Entfernung und der Ausgabewert der zweiten Messung (z.B. bei 60 cm) <br />
<br />
A = ((X' - X) * D' * D) /(D - D' ) <br />
B = (D' * X' - D * X) /(D' - D)<br />
<br />
Mehrere Messungen ergeben ein besseres Ergebnis:<br />
Dazu werden für jeweils zwei Messungen die Konstanten A und B errechnet (s. o.) und in ein Plotprogramm als Graph dargestellt.<br />
Plotprogramm (OpenSource): [http://www.padowan.dk Graph]<br />
<br />
Funktion: <br />
f(x)=A/(x-B)<br />
<br />
Man kann dann durch Verändern von A und B einen Graphen erstellen, der die meisten Eigenschaften der anderen Graphen enthällt. Diese Konstanten entsprechen dann ziemlich genau dem Realwert.<br />
<br />
====GP2D12 Messkurve====<br />
<br />
[[Bild:gpd12kurve.gif|center]]<br />
<br />
====GPD120 Messkurve====<br />
<br />
[[Bild:gpd120kurve.gif|center]]<br />
<br />
==Ultraschall Sensoren== <br />
===Ultraschallsensoren SRF04===<br />
Die Firma '''Devantech''' hat eine Serie von sehr günstigen und kleinen Ultraschallsensoren entwickelt, die sich im Bereich "autonome Robotersysteme" durchgesetzt haben. Sie sind sehr verbreitet, da sie auch für "Hobby-Robotiker" erschwinglich sind und es sich nicht lohnen würde vergleichbare Module selber zu bauen, da diese meistens ungenauer und teurer wären.<br />
<br />
Bekannt wurde die Serie durch den '''SRF04'''. Mit seinen kleinen Abmessungen, der niedrigen Stromaufnahme und der hohen Genauigkeit ist er für kleine Messaufgaben im Entfernungsbereich von 3 cm bis 3 m gut geeignet. Der SRF04 kann einen 3 cm dicken Besenstiel in 2 m Entfernung erkennen und wird durch ein [[PWM]]-Signal ausgewertet.<br />
<br />
[[Bild:srf_04a.jpg]] [[Bild:srf_04.jpg]]<br />
<br />
===Ultraschallsensor SRF05===<br />
Der Nachfolger des SRF04 ist der neue SRF05. Er besitzt noch eine etwas höhere Reichweite bis 4 Meter. Zudem besitzt er neben dem kompatibel Mode zu SRF04 noch eine Betriebsart bei der er über einen einzigen Port (Pin) gesteuert wird. Das heißt sowohl der Start der Messung und das Ergebnis wird über die gleiche Leitung übertragen. [[Ultraschall SRF05 an RN-MiniControl|Programmbeispiel in Bascom]]<br />
<br />
[[Bild:Srf05mode1.jpg|center]] <br />
<br />
<br />
[[Bild:srf05mode2.gif|center]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:srf05mode2diagram.gif|center]]<br />
<br />
===SRF08===<br />
Die Alternative zu SRF04 und SRF05 ist der beliebte '''SRF08''' und dessen Nachfolger '''SRF10''', der nun über den [[I2C]]-Bus ausgewertet werden kann und über eine Reichweite von 3 cm bis 6 m verfügt. Er hat eine noch kleinere Stromaufnahme und zusätzlich befindet sich auf der Platinenfront ein Fotowiderstand (LDR), dessen Lichtmesswerte sich ebenfalls über den [[I2C]]-Bus auswerten lassen. Durch den SRF08 wird es möglich, auch bis zu 16 Mehrfachechos von weiter hinten gelegenen Gegenständen auszuwerten, die bei dem SRF04 ignoriert wurden. Über den [[I2C]]-Bus kann man die Messwerte in Zentimeter, Zoll und in der Laufzeit µs auslesen und spart sich somit die externe Auswertung der Laufzeit wie bei dem SRF04. Weiterhin können insgesamt 16 SRF08-Module an einen [[I2C]]-Bus angeschlossen werden.<br />
<br />
[[Bild:srf08_a.jpg]] [[Bild:srf08_b.jpg]]<br />
<br />
===SRF08 Programmbeispiel===<br />
<br />
[[SRF08 mit avr-gcc|SRF08 Programmbeispiel mit AVR-GCC]]<br />
<br />
SFR08 Programmbeispiel mit [[Bascom]]<br />
Über die grundsätzliche Behandlung des [[I2C]]-Bus mit [[Bascom]] kann man [[I2C|hier]] nachlesen. <br />
<br />
Const Sf08_adr_0 = &HE0 ' I2C Adresse<br />
Const Sf08_c_range = 100 ' Reichweite<br />
Const Sf08_c_gain = 1 ' Empfindlichkeit<br />
<br />
Die Adresse ist der Default-Wert für den Sensor und kann eingestellt werden. <br />
Range und Gain sind anzupassen, die angegebenen Werte sind aber mal grundsätzlich verwendbar.<br />
<br />
'''Setup'''<br />
Nach dem Reset sind einmal Range und Gain zu setzen.<br />
<br />
'''Setzen Range'''<br />
<br />
I2cstart<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 ' Device I2C Adresse<br />
I2cwbyte 2 ' register "range"<br />
I2cwbyte Sf08_c_range <br />
I2cstop<br />
<br />
'''Setzen Gain'''<br />
<br />
I2cstart<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 ' Device I2C Adresse<br />
I2cwbyte 1 ' register "gain"<br />
I2cwbyte Sf08_c_gain <br />
I2cstop<br />
<br />
'''Abfrage Trigger'''<br />
<br />
Die Abfrage soll laut Beschreibung in zwei Schritten erfolgen, zwischen denen ca 70 mS gewartet werden soll. Diese Zeit braucht das Gerät zum Messen. <br />
<br />
'''Trigger''' <br />
I2cstart<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 ' Device I2C Adresse<br />
I2cwbyte 0 ' register "Trigger"<br />
I2cwbyte 81 ' Meßwert in Zentimetern<br />
<br />
Waitms 70 <br />
<br />
'''Ergebnis abholen'''<br />
<pre><br />
DIM Lsb as Byte<br />
DIM Msb as Byte<br />
DIM IVal as word<br />
<br />
I2cstart ' Repeated Start<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 ' Device I2C Adresse<br />
I2cwbyte 2 ' Meßwert US<br />
<br />
I2cstart ' repeated Start<br />
I2cwbyte Sf08_adr_0 + 1 ' Device I2C Adresse READ!<br />
I2crbyte Msb , Ack ' Bit 8-15<br />
I2crbyte Lsb , Nack ' Bit 0-7<br />
I2cstop<br />
<br />
Ival = Makeint(lsb , Msb) ' umwandeln in Word (16 Bit)<br />
</pre><br />
<br />
=== SRF10 Ultraschallsensor ===<br />
SRF10 ist quasi der Nachfolger von SRF08. Er bietet die gleiche Leistung und ist sogar gegenüber Spannungsschwankungen noch etwas unempfindlicher als der Vorgänger. Der größte Vorteil besteht jedoch darin das er ca. 1/3 kleiner als sein Vorgänger ist. Allerdings bietet er im Gegensatz zum SRF08 weder einen Lichtsensor noch die Möglichkeit, die Mehrfachechos auszulesen.<br />
<br />
[[Bild:srf10foto1.jpg]] [[Bild:srf10foto2.gif]]<br />
<br />
Die technischen Daten sind ähnlich:<br />
* Betriebsspannung: 5V <br />
* Stromaufnahme: ca. 3mA Standby, ca. 15mA während des Messens Frequenz: 40KHz <br />
* Maximale Reichweite: 6 m <br />
* Minimale Reichweite: 4 cm <br />
* Messwerterfassung: intern, kein externer Controller zur Zeitmessung notwendig <br />
* Interface: Standard – I2C (passend zu zahlreichen Controllerboards, z.B. RN-Control) <br />
* Ausgabeformat: µs, cm oder Zoll <br />
* Feature: Analogverstärkung 40 - 700 (einstellbar, 16 Stufen) <br />
* Abmessungen: 32mm x 15mm x 10mm <br />
* Hersteller: Devantech Ltd<br />
<br />
<br />
*[[Ultraschall_SRF10_an_RN-Control|Programmbeispiel in Bascom]]<br />
<br />
[[Bild:srf10ausbreitung.gif|center]]<br />
<br />
===SRF02 Ultraschallsensor===<br />
Der erste Sensor aus der SRF-Reihe, der mit nur einem Ultraschallwandler auskommt. Dennoch können sich die Leistungen zeigen. Vor allem die Tatsache, dass sowohl RS232- und I2C-Bus-Schnittstelle vorhanden ist, dürfte viele Bastler erfreuen.<br />
<br />
* Betriebsspannung 5V (stabilisiert) <br />
* Stromaufnahme nur 4mA (typisch) <br />
* Ultraschallfrequenz 40kHz <br />
* Reichweite 15 cm bis 6 Meter <br />
* Schnittstelle RS232 (TTL) und I2C-Bus <br />
* Ausgabeeinheit wahlweise mm, inch oder uS <br />
* Einfachste Verwendung, keine Kalibration/Justierung notwendig<br />
* Größe 24mm x 20mm x 17mm <br />
<br />
[[Bild:srf02_germany.jpg]]<br />
<br />
Einige Bascom-Programmbeispiele zum SRF02 findet man unter [[Ultraschallsensor SRF02 am RN-Board]]<br />
<br />
=== Vergleichstabelle ===<br />
<div align="center"><br />
{|{{Blaueschmaltabelle}}<br />
|<br />
|'''SRF10'''<br />
|'''SRF08'''<br />
|'''SRF05'''<br />
|'''SRF04'''<br />
|'''SRF02'''<br />
|-<br />
|'''Betr. Spannung'''<br />
|5V<br />
|5V<br />
|5V<br />
|5V<br />
|5V<br />
|-<br />
|'''Stromaufnahme'''<br />
|3mA typ.,<br> 15mA max.<br />
|3mA typ.,<br> 15mA max.<br />
|4mA typ.,<br> 30mA max.<br />
|30mA typ.,<br> 50mA max.<br />
|4mA typ.<br>&nbsp;<br />
|-<br />
|'''US Leistung'''<br />
|100 – 150mW<br />
|100 – 150mW<br />
|100 – 150mW<br />
|100 – 150mW<br />
|?? mW<br />
|-<br />
|'''Frequenz'''<br />
|40kHz<br />
|40kHz<br />
|40kHz<br />
|40kHz<br />
|40kHz<br />
|-<br />
|'''Bereich'''<br />
|72&ordm;<br />
|55&ordm;<br />
|55&ordm;<br />
|55&ordm;<br />
|55&ordm;<br />
|-<br />
|'''Reichweite'''<br />
|4cm - 6m<br />
|3cm - 6m<br />
|3cm - 4m<br />
|3cm - 3m<br />
|15cm - 6m<br />
|-<br />
|'''Triggerimpuls'''<br />
|<br />
|<br />
|10µs min.<br />
|10µs min.<br />
|<br />
|-<br />
|'''Abmessung in mm'''<br />
|32 x 15 x 10<br />
|43 x 20 x 17<br />
|43 x 20 x 17<br />
|43 x 20 x 17<br />
|24 x 20 x 17<br />
|-<br />
|'''Interface'''<br />
|I2C<br />
|I2C<br />
|TTL Impuls<br />
|TTL Impuls<br />
|I2C o. RS232 TTL<br />
|-<br />
|'''Feature'''<br />
|Minimodul<br />
|Lichtsensor<br />
|SRF04 Modus<br />
|<br />
|nur 1 US-Kapsel<br />
|-<br />
|'''Preis ca. *'''<br />
|44,00 €<br />
|44,00 €<br />
|22,00 €<br />
|25,00 €<br />
|19,00 €<br />
|}<br />
</div><br />
<br />
'''*''' Der Preis dient nur zum Vergleich untereinander, nicht als Referenz !<br />
<br />
==Kompaß== <br />
===Kompass-Modul CMPS03===<br />
Laut der Doku ist diese Modul speziell für die Bedürfnisse von Robotern gestaltet worden. Es misst seine Lage relativ zum Erdmagnetfeld und liefert diesen Wert<br />
* Als PWM-Signal <br />
* Über I2C entweder 0-255 als Byte oder<br />
* 0-3599 als 16-Bit Wert (MSB first)<br />
<br />
In der vorliegenden Doku ist eine fixe I2C-Adresse von 0xC0 angegeben. Was leider noch fehlt, sind Angaben, ob und wie diese Adresse geändert werden kann.<br />
<br />
Bei waagrechter(!) Montage ist das also ein Kompass, bei senkrechter Montage dieser Module kann man auch die Neigung in Nord-Süd-Richtung messen. Hierzu sind 2 Module nötig, die zueinander um 90° gedreht angeordnet sein müssen. Die Neigung in Ost-West-Richtung zu messen, ist dagegen leider nicht möglich. Wenn ein CMPS03 als Kompass verwendet werden soll, sind zwei Dinge zu beachten: <br />
* Mindestens 20 cm Abstand von Eisen (Motoren)<br />
* Exakte horizontale Ausrichtung.<br />
Eine Montage an einem langen Stab aus Holz oder Kunststoff hoch über dem Roboter ist sinnvoll. <br />
<br />
Das Ganze ist eine Anwendung des Philips-KMZ51 Magnet-Feld-Sensors mittels eines PIC16F872<br />
<br />
Gelegentlich sollte das Modul kalibriert werden. Das kann über den I2C-Bus, aber auch mittels einen Pins am Modul initiiert werden. Dafür muss am Pin 6 für jede Himmelsrichtung einmal kurz GND angelegt werden. Diese 4 Messpunkte nimmt das Modul auf und speichert sie im EEPROM. <br />
<br />
Ein Beispielprogramm findet man hier:<br />
* [[Bascom und Kompass CMPS03]]<br />
<br />
<br />
[[Bild:cmps3pin.jpg|center]]<br />
<br />
==Beschleunigung==<br />
<br />
Beschleunigungssensoren messen die Beschleunigung, die auf sie wirkt - wenn sie auf dem Tisch liegen, messen sie beispielsweise die Erdbeschleunigung von 1g. In einem Auto können weitere Beschleunigungen hinzukommen: Zur Seite beim Kurvenfahren, nach vorne oder hinten beim Beschleunigen, oder bei zügiger Fahrt über eine Bergkuppe auch mal welche in vertikaler Richtung.<br><br />
Beschleunigungssensoren sind meist mehrdimensional ausgelegt, so dass für mehrere Achsen ein Sensor verwendet werden kann.<br />
<br />
[[Bild:beschleunigungssensor_rh.gif|center]]<br />
<br />
Anwendungen finden sie in ESP-Systemen in Autos, die u.a. über die Querbeschleunigung ausrechnen können, ob das Fahrzeug seitlich driftet oder gar schleudert.<br><br />
Eine andere wichtige Aufgabe übernehmen sie zusammen mit Gyroskopen in Trägheitsnavigationssystemen, die dann sowohl die Lage im Raum als auch die Bewegung feststellen können.<br />
<br />
Moderne Piezo-Sensoren sind nur noch chip-gross und können direkt in Schaltungen integriert werden.<br />
<br />
<br />
Beispiele für solche Chips ist die Chipfamilie [[ADXL]] von Analog Devices. Sie umfaßt 1- und 2-Achs Accelerometer in verschiedenen Empfindlichkeiten. Der Test eines solchen Sensors ist hier beschrieben. http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=8525<br />
<br />
==Drehung==<br />
<br />
Um Drehungen zu messen, werden sogenannte Gyroskope, kurz "Gyros" verwendet. Typische Vertreter sind hier die [[ADXRS]]-Familie von Analog Devices. Diese sind allerdings, anders als die Beschleunigungssensoren, meistens nur für eine Achse ausgelegt. Die Ausgabe erfolgt meist analog, jede Ausgangsspannung entspricht einer bestimmten Drehrate in °/Sekunde.<br />
<br />
Gemessen wird die Auswirkung der Corioliskraft auf zwei gleiche, in Bewegung gehaltene Massen. Diese schwingen radial, d.h. 90° verdreht zu der Achse, auf der die Drehung gemessen werden soll. Wird der Sensor um die Achse gedreht, ändert sich die Geschwindigkeit dieser Massen, da sie auf einer gedachten Scheibe abwechselnd nach innen und außen wandern. Je weiter sie außen sind, desto höher ist ihre Geschwindigkeit, je weiter innen, desto langsamer sind sie. Bei der Bewegung nach außen müssen sie also beschleunigt werden, andersherum genauso. Die dabei auftretenden Beschleunigungen werden mittels einiger Fühler gemessen, die einen Plattenkondensator bilden.<br />
<br />
Eine Anwendung sind im Flugmodellbau Gyro-"Taillocks", die in Hubschraubern die Heckstabilität verbessern und ESP-Systeme in Autos, die u.a. durch die Messung der Gierrate, also der Drehung des Fahrzeugs um die Hochachse, feststellen können, ob das Fahrzeug seitlich driftet oder sogar schleudert.<br />
<br />
==Geschwindigkeit==<br />
<br />
Geschwindigkeit kann unterschiedlich erfasst werden.<br />
* Direkt am Rad oder Antrieb. Diese Methode wird häufig auch in Kfz verwendet, stößt jedoch an ihre Grenzen, wenn die Räder viel Schlupf haben. <br />
* Gegenüber der Luft mittels [[Pitot-Tube]]. Das wird bei Flugzeugen so gemacht, oder z.B. in der Formel 1. Bei niedrigen Geschwindigkeiten nicht zu gebrauchen<br />
* Mittels eines optischen Sensors gegenüber dem Untergrund. Dafür kann ein [[Maussensor]] aus einer optischen Maus verwendent werden, evtl. mit einer Anpassung der Optik für einen geänderten Abstand.<br />
* Mittels GPS-Empfang. Funktioniert nur unter freiem Himmel.<br />
Siehe auch unter [[Sensoren für die Geschwindigkeitsmessung]]<br />
<br />
==Temperatur== <br />
===NTCs und PTCs===<br />
<br />
siehe [[PTC/NTC]]<br />
<br />
<br />
=== KTY: Silizium Temperatursensoren ===<br />
<br />
Die KTY-Temperatursensoren sind verglichen mit anderen Temperatursensoren verhältnismäßig günstig, haben dafür aber auch mehr Nachteile.<br><br />
Die Genauigkeit ist ziemlich eingeschränkt, weshalb die KTY-Temperatursensoren zuerst kalibriert werden sollten. Dies muss schaltungstechnisch oder in Software erfolgen, eine eingebaute Kalibrierung gibt es nicht.<br><br />
Andererseits lassen sich mittels Oversampling sehr hoch aufgelöst Temperaturen messen, was aufgrund mittelmäßiger Linearität (auch nach der Linearisierung) aber nur bei der Messung kleiner Temperaturunterschiede empfehlenswert ist.<br><br />
Linearisiert werden die KTY an 5 Volt mit einem Reihenwiderstand von etwa 2,7 kOhm bis 3,3 kOhm.<br> <br />
http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=342164&sid=ad63fd51eb08bcf225389af5bbc4fcfd#342164<br />
<br />
=== Diode als Temperatursensor ===<br />
Die Flußspannung von Dioden ist temperaturabhängig. Für Siliziumdioden verringert sich die Spannung um etwa 2 mV pro Grad Temperaturerhöhung. Der Absolutwert der Flußspannung hängt vom Strom ab und variiert auch zwischen verschiedenen Chargen. Es ist also fast immer wenigstens ein Abgleich nötig.<br />
<br />
===LM335 und LM35===<br />
<br />
[[Bild:LM335.JPG|center]]<br />
<br />
Der Temperatursensor LM335 funktioniert wie eine Z-Diode, die ihre Durchbruchspannung proportional zur Temperatur ändert. Beim Sensor LM335 beträgt diese Änderung 10mV/K, beim Sensor LM35 beträgt die Änderung 10mV/<sup>o</sup>C. <br />
<br />
Der größte Unterschied zwischen den Sensoren ist der, dass am Ausgang des LM335 bei 0<sup>o</sup>C etwa 2,73V anliegen (273K = 0<sup>o</sup>C) und beim LM35 0V. Sollen negative Temperaturen gemessen werden, so muss man für den LM35 das Bezugspotential GND anheben (z.B. mit zwei Si-Dioden).<br />
<br />
Von den Sensoren LM335 und LM35 gibt es auch noch genauere Ausführungen, welche einen geringeren Temperatur-Fehler ab Werk haben. Diese Versionen heißen LM15/LM25 bzw. LM135/LM235 und sind entsprechend teurer als die 3er Version (zum Vergleich: LM335 kostet bei Reichelt 0,89€, der LM135 jedoch 7,75€). <br />
<br />
Der LM335 und LM35 messen nach einer einfachen Kalibrierung mit einem Poti, bis auf 1<sup>o</sup>C genau. Dazu muss man mit dem Poti die Ausgangsspannung bei 25<sup>o</sup>C auf 2,98V einstellen (2,98V / 0,01V/K = 298K = 25<sup>o</sup>C). Da der Sensor über seinen Messbereich sehr linear ist, braucht man nur bei einer Temperatur kalibrieren. Durch den Einsatz mehrerer in Reihe geschalteter Sensoren kann man das Ausgangssignal verstärken (bei drei LM335 erhält man dann 30mV/K anstatt 10mV/K) oder, wenn die Sensoren im Raum verteilt sind, einen einfachen Mittelwert bilden.<br />
<br />
====Beschaltung und Dimensionierung eines LM335====<br />
[[Bild:lm335schaltung.jpg|center]]<br />
Da sich der Sensor wie eine Z-Diode verhält, muss der Strom durch diese begrenzt werden, um eine Verfälschung des Signals oder gar eine Zerstörung zu verhindern. Fließt jedoch zu wenig Strom durch die Diode, so treten Störungen auf und die Genauigkeit sinkt.<br />
<br />
Der Strom wird auf einfache Weise wie bei einer LED durch einen Widerstand (hier R1) begrenzt. Der Strom sollte zwischen mindestens 450µA und maximal 5mA liegen. Bei einer Betriebsspannung von 5V kann also für 2mA ein Widerstand von etwa 2,5kOhm benutzt werden (R = U/I). <br />
<br />
Die max. Betriebsspannung sollte 30V nicht überschreiten!<br />
<br />
Zur Kalibrierung schließt man an ein 10kOhm Potentiometer zwischen V+ und V- (GND) des Sensors an und legt dessen Schleifer auf den ADJ-Pin. Nun stellt man die Ausgangsspannung in Abhängigkeit von der Raumtemperatur (welche bekannt sein sollte) ein (1<sup>o</sup>C = 1K, 273K = 0<sup>o</sup>C). Kalibriert man den LM335 nicht, so kann dieser um bis zu 9K falsch gehen!<br />
<br />
Im letzten Bild (ganz rechts) ist die schon angesprochene Reihenschaltung aufgezeichnet. Um ein größeres Ausgangssignal zu erhalten, kann man das Signal auch mit einem [[Operationsverstärker#Verstärker|Operationsverstärker]] verstärken. Das ist günstiger und man hat die Möglichkeit, das Signal um ein Vielfaches zu verstärken ohne einige Dutzend Sensoren einzusetzen!<br />
<br />
Pin-Belegungen und weitere Daten finden sich im Datenblatt (kann man z.B. bei Reichelt herunterladen).<br />
<br />
===Temperatur-Sensor LM75===<br />
<br />
<br />
[[Bild:lm75.gif|center]]<br />
<br />
Dieser Chip von National Semiconductors kann die Umgebungstemperatur mit einer Auflösung von 0.5<sup>o</sup> Grad Celsius messen und wird über einen I2C Bus angesprochen. <br />
<br />
Der Messbereich: <br />
*−25<sup>o</sup>C bis 100<sup>o</sup>C bei ±2<sup>o</sup>C(max)Genauigkeit.<br />
*−55<sup>o</sup>C bis 125<sup>o</sup>C bei ±3<sup>o</sup>C(max)Genauigkeit. <br />
<br />
Der LM75 bietet:<br />
* Einen Schaltausgang (invertierbar) - z.B. für Ventilator, Heizung etc.<br />
* Programmierbarer oberer und unterer Schaltpunkt.<br />
* Schaltausgang alternativ auch als Interrupt verwendbar.<br />
* Über von außen einstellbare I2C-Adresse. Bit 0 = R/W, Bits 1-3 einstellbar, Bit 4-7 fixe Adresse 0x9n <br />
* Maximal 8 Stück LM75 an einem I2C Bus. <br />
<br />
Durch I2C-Lesebefehle kann man die Temperatur (2x8Bit)auslesen.<br />
<br />
Das erste Byte ist der Temperatur-Vorkommawert in ganzen Grad, als normales signed char. Das Bit 7 vom zweiten Byte bestimmt den Nachkommawert. Wenn Bit 7 gleich 1 so ist der Nachkommawert + 0.5<sup>o</sup>C. Auch dann + 0.5 <sup>o</sup>C wenn Vorkommawert negativ. Wenn Bit 7 gleich 0 so ist der Nachkommawert = 0. Bit 0-6 vom zweiten Byte sind ohne Bedeutung.<br />
<br />
====Programm-Beispiel für LM75====<br />
Der LM75 wird über den [[I2C]]-Bus angesprochen.<br />
In BasCom, wo es ja keine signed char gibt, wird das Interpretieren auf sehr unterschiedliche Art empfohlen. <br />
<br />
Ich empfehle:<br />
<br />
dim Ival as integer<br />
dim Msb as byte<br />
dim Lsb as byte<br />
I2cstart<br />
I2cwbyte &H91 ' Lese-adresse ! <br />
If Err = 1 Then<br />
I2cstop ' kein ACK vom LM75 --> irgendein Fehler<br />
Ival = 9999 ' Zeichen, daß der Wert ungültig ist !<br />
Else<br />
I2crbyte Msb , Ack<br />
I2crbyte Lsb , Nack<br />
I2cstop<br />
If Msb.7 = 1 Then<br />
Ival = Makeint(msb , &HFF) ' auffüllen mit den Vorzeichen bits<br />
Else<br />
Ival = Makeint(msb , &H00) ' positiv, also bleibt es so<br />
End If<br />
Ival = Ival * 10 ' erweitern <br />
If Lsb.7 = 1 Then<br />
Ival = Ival + 5 ' fünf Zehntel Grad dazu <br />
End If<br />
End if<br />
<br />
Man erhält als Ergebnis die Temperatur in 0,5 Grad Schritten (Natürlich nur, wenn's keine Fehler gab).<br />
<br />
Ein weiteres Beispiel [http://www.darc-coburg.de/modules/wiwimod/index.php?page=LM75]<br />
<br />
==Resistive Sensoren==<br />
Resistive Sensoren bzw. Linearpotentiometer arbeiten als Spannungsteiler über einer Hybridleitplastik- schicht und sind in unterschiedlichen Bauformen erhältlich; z.B. für Zylindereinbau, Klemmbock- u. Gelenkaugenbefestigung oder Taster.<br />
Deren Einsatzgebiete sind vorwiegend in der Industrie.<br />
<br />
==Kapazitive Sensoren==<br />
<br />
Ein Beispiel für kapazitive Sensoren sind Luftfeuchtigkeitsmesser, die ihre Kapazität entsprechend der Luftfeuchtigkeit ändern. Das Auslesen der Kapazität kann prinzipiell über das Ausmessen von Ladekurven geschehen. Dies ist jedoch bei kleinen Kapazitäten nicht praktisch durchführbar, weshalb man in diesem Falle meist einen Schwingkreis baut, dessen Frequenz man dann misst und so dann zusammen mit der bekannten Induktivität der Spule die Kapazität des Kondensators ausrechnen kann.<br />
<br />
<br />
[[Bild:feuchtesensor.gif|framed|center|Valvo Feuchtigkeitssensor 10-90% (Kapazität: 122 pF bei TU = 25 °)]]<br />
<br />
==Induktive Sensoren==<br />
Induktiver Näherungsschalter<br />
<br />
Sensoren die ihre Induktivität entsprechend der Messgröße ändern können auch mit Hilfe eines Schwingkreises mit bekannter Kapazität ausgemessen werden.<br />
<br />
...<br />
<br />
==Piezoelektrische Sensoren==<br />
Hier ist ein Experiment dargestellt das die Funktion von Piezowandlern demonstriert.<br />
<br />
Drückt man auf eine längliche Glasplatte (Mikroskopträger Länge 76mm), die an den Enden auf je einem Piezo Wandler gelagert ist, dann ergeben sich Signale, die von den Kräften auf die Wandler abhängig sind. <br />
<br />
Die Summe der beiden Kräfte entspricht der Gesamtkraft. Das Verhältnis der beiden Kräfte entspricht dem Verhältnis der Abstände des Druckpunktes zum Wandler. <br />
<br />
<br />
[[Bild:Piezowandler.jpg|center]]<br />
<br />
<br />
Im Versuch wurde mit der Frequenz von ca. 4Hz (0,5s/div) von einem Ende bis zum anderen auf die Platte gedrückt. (Tonleiter). Die Signale der beiden Wandler sind im Oszillogramm aufgetragen und die Folge der Druck-Positionen ist auf den ersten Blick schon mal nachvollziehbar.<br />
<br />
==PIR Passiv Infrarot Sensoren==<br />
Hier handelt es sich um Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder. Bewegungsmelder regieren beim Eintritt einer Person (Tier) in das Erfassungsfeld des Sensors. Die Anwendungsmöglichkeiten sind nahezu unbegrenzt, man kennt die Technik ja von vielen Terrassenlampen, welche sich beim vorbeigehen automatisch einschalten.<br />
Reagiert wird also auf die Körperwärme einer sich im Erfassungsfeld bewegenden Person.<br />
[[Bild:pir.jpg|right]]<br />
Zum Prinzip: <br />
Wärmestrahlen, die einen Erfassungsvorgang auslösen, liegen im Infrarot-Bereich des Wellenspektrums. In diesem Bereich gibt der menschliche Körper seine Wärmestrahlung ab. Leuchtmittel wie Glüh- , Halogen- und Entladungslampen, die für eine Strahlung im sichtbaren Bereich um 0,555 μm entwickelt wurden, geben jedoch auch einen erheblichen Teil an Wärmestrahlung im Infrarot-Bereich ab.<br />
Im Spektrum oberhalb des sichtbaren Licht, ab 0,780 μm, beginnt der Infrarot-Bereich. Die Wellenlänge<br />
dieser IR-Strahlung ist abhängig von der Temperatur eines Körpers. Die Wärmestrahlung<br />
des Menschen hat ihr Maximum zwischen 9 und 10 μm im Infrarot-Bereich.<br />
Diese Tatsache nutzt der PIR Sensor mittels sogenannter pyroelektrischer IRDetektoren, welche eine hohe Empfindlichkeit im langwelligen Infrarot-Bereich aufweisen. Die Infrarot-<br />
Strahlung verhält sich ähnlich wie sichtbares Licht. Sie kann reflektiert und durch Linsen<br />
gebündelt werden.<br />
Basis eines solchen IR-Detektors (Sensors) sind Lithium-Tantalatkristalle. Diese Kristalle erzeugen,<br />
bei Wärmeänderung (positive oder negative Temperaturänderung), eine elektrische Spannung.<br />
Die von den Kristallen abgegebene Spannung liegt im Bereich von einigen μV (μV = millionstel Volt) und ist von folgenden Bedingungen abhängig: <br />
* Der Intensität der Wärmequelle (Temperatur und Größe)<br />
* Dem Umgebungsmedium (Temperatur, unterschiedliche Luftfeuchtigkeit)<br />
* Der Entfernung zwischen Wärmequelle und IR-Sensor<br />
* Der Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung der Wärmequelle<br />
* Der Empfindlichkeit des PIR-Elementes (frequenzabhängiges Bandpaßverhalten mit Maximum bei ca. 0,1 Hz)<br />
<br />
Zur Unterdrückung von Einflüssen aus der Umgebung (übliche wetterbedingte Temperaturänderungen), sind in jedem Sensor 2 Kristalle antiparallel geschaltet. <br />
Einer der Kristalle gibt, bei Auftreffen von Wärmestrahlung einen positiven, der andere einen negativen Spannungsimpuls ab. Wärmeänderungen die gleichzeitig und mit gleicher Intensität auf beide Kristalle einwirken lösen so keinen Erfassungsvorgang aus, denn die beiden Impulse heben sich gegenseitig auf. Dadurch ist ein Auslösen bei Wärmeänderungen der Umgebung weitgehend ausgeschlossen.<br />
Anders verhält es sich bei schnellen Bewegungen. Die Lithiumtantalat-Kristalle geben, entsprechend<br />
der Bewegung und der dadurch hervorgerufenen Wärmeänderung im Erfassungsfeld, ihre<br />
Impulse zeitversetzt ab. Die beiden Impulse addieren sich zu einer Wechselgröße mit höherer<br />
Signalamplitude. Dieses elektrische Ausgangssignal ist proportional der Wärmeänderung und führt zur Meldung einer Bewegung.<br />
<br />
==Autoren==<br />
* [[Benutzer:PicNick|PicNick]]<br />
* [[Benutzer:Frank|Frank]] <br />
* [[Benutzer:Dennis.strehl|Dennis.strehl]]<br />
* [[Benutzer:Florian|Florian]]<br />
* [[Benutzer:BASTIUniversal|BASTIUniversal]]<br />
* Topic<br />
* [[Benutzer:Manf|Manf]]<br />
<br />
==Siehe auch==<br />
* [[Navigation]]<br />
* [[Sensoren]]<br />
* [[Graycode]]<br />
* [[Ultraschall SRF10 an RN-Control]]<br />
* [[Ultraschall SRF05 an RN-MiniControl]]<br />
* [[Ultraschallsensor SRF02 am RN-Board]]<br />
* [[Bascom und Kompass CMPS03]]<br />
<br />
==Weblinks==<br />
*[http://www.ikm.uni-karlsruhe.de/forschung/pzt_webseiten/de/grundlagen/pyro.html Piezoelektrische Sensoren]<br />
*[http://www.roboternetz.de/phpBB2/dload.php?action=category&cat_id=2 Datenblätter im Download-Bereich des Roboternetz]<br />
*[http://www.nxp.com/acrobat_download/various/SC17_GENERAL_TEMP_1996_3.pdf KTY Sensor Datenblatt]<br />
*[http://www.tranzistoare.ro/datasheets2/83/83853_1.pdf NTC Datenblatt]<br />
<br />
<br />
[[Category:Robotikeinstieg]]<br />
[[Category:Grundlagen]]<br />
[[Category:Elektronik]]<br />
[[Category:Sensoren]]</div>The muck