Bau eines DIY Chronys (Baustelle, noch nicht fertig)

Es gibt 89 Antworten in diesem Thema, welches 21.557 mal aufgerufen wurde. Der letzte Beitrag (1. Februar 2018 um 19:44) ist von Sgt_Elias.

  • Tschuldigung Aber für den nicht Elektroniker der kein Oszilloskop hat und der sich am Hinterkopf kratzend fragt Hä Wovon reden die alle jetzt bitte mal klar text.

  • Hallo Jhary.

    Ein Chrony funktioniert, in dem ei9n Projektil 2x Lichtschranken durchfliegt und dabei die Beleuchtung /Helligkeit (z.B. der IR-LED) auf dem Phototransistor abdeckt. Entweder komplett, partiell oder auf einer Seite, ...

    Wenn ein bestimmtes Level an Abdunklung unterschritten ist, gilt das für den Microcontroller als Triggerimpuls und er fängt an zu zählen, ...

    Es entsteht eine Helligkeitskurve die beim Transit des Projektiles absinkt.

    Feinmechaniker ist der Meinung, daß die (Abschattungs)-Kurven unregelmässig und auch noch bei jeder Lichtschranke unterschiedlich sind und daher das Ergebnis verfälschen könnten.

    Ich bin der Meinung das die Kurven recht identisch sind, da das Projektil bei Lichtschranke 1 und 2 die selbe Form hat und sich auch nicht aussehalb des Drallachse gedreht hat. Allerdings refelektieren Diabolos das Licht auf der recht glänzenden Bleioberfläche. Auch könnte ein Schuß schräg erfolgen.

    Als Elektroniker sehe ich da kein Problem. Entweder die Kure sieht gut aus, und man muß nichts tun. Wenn die Kurve so aussieht, daß dieses zu Fehlern führen könnte, muß man halt was machen.

    Ob jetzt nun die Phototransistoren, ... anders positionieren oder einen kleinen IC vorsetzten, der das Signal (die Kurve) so modifiziert, daß Sie eindeutig detektierbar (als Triggerimpuls) ist.

    Ich sehe das als kein Problem an. Besonders bei einem Chrony mit IR-LED-Beleuchtung, da hier das Umgebungslicht keine Rolle mehr spielt.

    Problematisch sind Chronys ohne Beleuchtung des Sensors in Innenräumen bei Energiesparlampen, ... Die flackern für das menschliche Auge unsichtbar schnell und sind quasi wie eine Lampe, die man 50 oder 100 mal in der Sekunde ein und ausschaltet. Der Sensor würde quasi also 50 oder 100 mal pro Sekunde einen Durchflug detektieren.

    Daher haben Kauf-Chronys extra dazukaufbare LED-Stripes, die den Sensor kontinuierlich beleuchten. Um eine gleichmässige Beleuchtung sicherzustellen.

    Für mich ist das Thema (Problem) damit abgehakt. Es kostet mich ca. 100x mehr Energie, das zu diskutieren, als es einfach zu lösen (falls es überhaupt relevant ist). Im Zweifel kommt halt ein kleiner CD40xx IC oder OP zwischen Arduino und Phototransistor.

    Und fertig ist die Laube. Aber halt nur, wenn mir eines meiner Oszilloskope sagt, ich müßte was tun.

    Ich fang doch nicht an zu Putzen, wenn der Tisch sauber ist. ;)

    Gruß Play.

    Die Realität ist eine Frage des Wissens. Gruß Play

  • Das Sensorproblem ist tatsächlich nicht ganz trivial. Ich habe mal an einer IR-Diode (BPW34 ) konstant beleuchtet (1000 Lux) und eine 4.4 mm Kugel vorbeifliegen lassen (v=165.41 m/s). Der Impuls (blaue Kurve) ist im ersten Bild zu sehen. Nach der IR-Diode folgt eine doch recht aufwendige analoge Schaltung aus sehr schnellem Transimpedanzverstärker, Spannungsfolger und Komparator. Das Ausgangssignal, welche dann erst dem Mikrocontroller zugeführt werden kann zeigt die rote Kurve. Bezogen auf die tatsächliche Geschwindigkeit tritt hier schon, nur durch die analoge Schaltung, ein Geschwindigkeitsfehler von -7.64% auf. Dabei habe ich schnelle OPV mit 100MHz Bandbreite verwendet.

    Gruß Joe

  • Hallo Joe.

    Aber der Fehler (Zeitverschiebung) ist doch bei der zweiten Lichtschranke identisch.
    Ich habe zwei nahezu identische (irgendwie geartete) Kurven. Es ist doch ziemlich egal, wann, wie das ignal verzögert wird. Ist es 10µs verzögert, ist das der zweiten auch 10µs verzögert. Die Differenz-Zeit (zwischen Ereignis 1 und 2) ist gleich.

    Es wäre ein Problem, wenn die Lichtschranken schief wären, eng beieinander und man schief reinschießt oder Licht von LED 1 auch auf Phototransistor 2 fallen würde und daher z.B. von LED 1 schon weitaus vorher eine Abschattung passieren würde.

    Der erste Impuls reicht doch völlig aus. Er muß nur so breit sein, daß Er innerhalb der Meßzeit (Zyklus) liegt, damit Er wahrgenommen wird. Auf dem Bild ca. 1µs Pulsbreite. Was man eventuell machen muß ist, die Breite etwas zu dehnen, damit man nicht mit 1MHz abtasten muß.

    Der Arduino arbeitet mit 16MHz. Der max. Ausgangs-Speed der Digital-Pins (Programm) liegt bei 2,6 bis 4 MHz.
    Der Input müßte ähnlich schnell sein. Habe ich aber noch nicht getestet.

    Gruß Play.

    Die Realität ist eine Frage des Wissens. Gruß Play

  • Ich weiß nicht, inwieweit du mit der Analogtechnik vertraut bist. Für die IR-Fotodiode habe ich einen Transimpedanzverstärker verwendet. Die Diode wird dabei im Quasikurzschluss betrieben. Dabei erzeugt die Fotodiode einen Fotostrom, ohne dass eine Spannung an ihren Anschlüssen anliegt. In diesem Modus entfällt der Reststrom der Fotodiode, der beim Betrieb in Sperrrichtung stört. Sie kann dann mit ihrer Kathode an den Eingang und mit der Anode an Masse angeschlossen, sodass sich bei Lichteinfall eine positive Ausgangsspannung ergibt und der OPV keine negative Betriebsspannung benötigt. Die beiden Impulse die du also auf der Messung siehst gehören zu einer Lichtschranke. Nun muß man dafür sorgen, das bei beiden Lichtschranken, unabhängig von Reflexionen und Lage des Geschosses, exakt auf den gleichen Impulsdurchgang getriggert wird. Mit etwas Berechnungsarbeit und Wahl der richtigen Bauelemente habe ich nun eine sehr exakte, sehr schnelle Schaltung hinbekommen. Es ist jedoch pro Lichtschranke ein 500MHz Ultra-Low Bias Current FET (LTC6268) und ein Ultra Fast Precision 10ns Comparator (LT1016) notwendig. Es ist praktisch keine Auslöseverzögerung pro Lichtschranke mehr messbar.
    Was hälst du von einer Zusammenarbeit? Ich baue den Sensor auf und du den Digitalkram.

    Gruß Joe

  • Gute Idee Joe.

    Aber laß mich erst einmal ein bischen testen. Ob der Arduino nicht schon das einfache, pure Signal des Phototransistors "frißt". Wenn der Arduino + Display steht, dann kann man sich an die Sensorik machen.

    P.S. (OT):
    Da heute super Wetter war habe ich

    1.) Meinen Roller gewaschen und geputzt
    2.) Den Auspuff abgeschliffen und lackiert (nach dem Streusalz im Winter notwendig)
    3.) Bei meinen Motorrädern die Batterien ausgebaut, nachgeladen und wieder eingebaut
    4.) Die Ketten mit Kettenspray eingefettet

    Der LGR - Schaft ist auch noch eine Baustelle.

    Gruß Play.

    Die Realität ist eine Frage des Wissens. Gruß Play

  • Nö. Mir war die Restauration meiner FWB 300 wichtiger. Da ich zwei Chronys besitze, brennt mir der Bau auch nicht so unter den Fingern. Leider muß ich meine Zeit aufsplitten. Und da das Wetter im Moment selten gut ist, besuche ich lieber Freunde, fahre mit dem Motorrad. Spiele noch Konsole, muß was für meinen Mikroskopie-Verein tun, ... Ausserdem muß ich immer noch den Boden aufräumen, ... Irgendwie hat man immer zu wenig Zeit.

    Wenn ich arbeitslos oder Rentner wäre und quasi unbegrenzt Zeit hätte. Auch wenn das Chrony sicher nur ein par Stunden benötigen würde. I Moment fehlt mir die Lust alles zusammenzusuchen.

    Gruß Play.

    Die Realität ist eine Frage des Wissens. Gruß Play

  • Ja, es gibt von mir ein Versuchsaufbau für die beiden Lichtschranken. Derzeit bin ich an einer einfachen Lösung um diese beiden Lichtschranken (nachbaufähig) an einem handelsüblichen Kunststoffrohr (50mm Durchmesser) zu befestigen.

  • Die gibt es schon x mal im Internet. Etwas schwieriger ist das bei einem großen Chrony für Armbrüste oder Großkaliber.
    4-5cm ist für Airsoft und LGs aber durchaus brauchbar. Bei größeren Röhren benötigt man wahrscheinlich aber mehr IR-LEDs oder eine Blende.

    Gruß Play.

    Die Realität ist eine Frage des Wissens. Gruß Play

  • Im Moment bin ich busy mit dem Rücktransfer meiner Schätze in meine Wohnung. Es fehlen noch ein paar Tonnen Spielzeuge, die zurück in meine Wohnung müssen. Und das hat bei mir alleroberste Priorität.

    Ist ein Arduino Nano mit Display, 2x IR LEDs, 2x IR-Phototransistoren, ein paar Wiederständen, ein Display, 1x Pipo-Akku, 1x Röhre (im Moment Pappe). Werde ich durch Alu oder Kunststoff ersetzen.

    Gruß Play

    Die Realität ist eine Frage des Wissens. Gruß Play

  • Typischer Fall von großer Ankündigung,Plänen und Fachbegriffsgeschwafel........und dann verläuft es im Sande......
    play halt.......
    Die üblichen Entschuldigungen (und Anschuldigungen gegen Kritiker...) werden nicht lange auf sich warten lassen......vorhersehbar,und öde..................

    :sleeping:

  • Sind ja nur sehr wenige Lötungen. Das Programm überspielt man per USB Kabel vom PC mit der Arduino-Software auf den Arduino.
    Die LEDs und Phototransistoren klebt man in die Röhre. Da ist kein Hexenwerk dabei (ausser dem Programm).

    Bis jetzt wird aber nur die v0 angezeigt. Keine Joule, ...

    Dorgo:
    Du kannst mir ja beim Zurückräumen helfen. :D

    Genau solche dummen Kommentare haben dazu geführt, daß meine Motivation, hier etwas zu zeigen, ... mittlerweile bei nahezu Null angekommen ist! Wofür?

    Gruß Play

    Die Realität ist eine Frage des Wissens. Gruß Play