Geschwindigkeitsmessgerät mit Gabellichtschranke

[Bengi1996]

Hallo
Ich muss für angewandte elektronik ein Geschwindigkeitsmesser bauen mit gabellichtschranke und habe keine Ahnung wie ich das machen soll.Ich weiß zwar den Prinzip wie das funktioniert aber schaltung bauen kann ich nicht. Es muss alles ohne arduino und analog sein. Kann jmd mir vielleicht da helfen?
Danke

 

[patois]

Zitat aus den Forums-Regeln:
Hier könnt ihr Haus und Schulaufgaben reinstellen. Aber bitte auch euren Lösungsansatz mit posten. Aufgaben ohne irgendeinen Lösungsansatz, werden wahrscheinlich nicht, oder selten beantwortet.

Es ist wohl nicht zuviel verlangt, dass sich der Fragesteller die Mühe macht einen Lösungsansatz zu entwickeln.
Schließlich kennt er seinen Unterrichtsstoff und ist daher auch nicht ganz ahnungslos.

Es werden sich nach dem Posten des Lösungsansatzes genügend Leute finden,
denen es Spaß machen wird das Konzept zu "korrigieren" !

EDIT: man kann nur hoffen, dass der Einsatz von OpAmps zulässig ist
.

 

[patois]

Hilfestellung für den Fragesteller:
Um deine theoretischen Entwürfe überprüfen zu können, wäre es möglich sogenannte Simulationsprogramme,
mit denen sich elektronische Schaltungen entwerfen lassen, zeit- und materialsparend einzusetzen.
Ohne lange Einarbeitungszeit lassen sich folgende zwei Programme, die man im Internet findet,
vollkommen intuitiv erfolgversprechend einsetzen:
YENKA und TINKERCAD

 

[KeineAhnung]

Nicht schon wieder

 

[patois]

 

[patois]

Irgendwie muss man ja anfangen.
Wenn ich die Aufgabe richtig verstanden habe, soll in dem angedachten Szenario die Messkette mit einer Gabellichtschranke beginnen.
Folglich versuchen wir uns über die "Gabellichtschranke" schlau zu machen. Ein Innenschaltbild wäre sicherlich hilfreich.
Das Internet liefert uns:
Gabellichtschranke – RN-Wissen.de

In der Simulation können wir zwar nicht die Unterbrechung des Lichtstrahls verwirklichen,
aber am Beispiel des Optokopplers können wir die Dimensionierung der Eingangsbeschaltung
und auch die Dimensionierung der Ausgangsschaltung entwickeln und zu verstehen versuchen.

Naja, im Schaltbild ist die Dimensionierung bereits erledigt.
Man könnte in der Simulation zum Beispiel den Eingangsstrom messen, der da in den Eingang
des OK hineinfließt. Dabei kann man auch messen, wie groß der Spannungsfall über die Leuchtdiode ist.

Wenn man lang genug mit dem OK experimentiert hat, wird es einem auch nicht mehr schwer falllen
die zweite Forderung der Aufgabe zu erfüllen, nämlich die zweite Lichtschranke zu entwerfen,
die aus LED und Fotodiode aufgebaut werden soll. Dieser 2. Lichtschranke werden wir einen zweiten Beitrag widmen.

Jetzt soll hier ein einfacher Screenshot aus YENKA gezeigt werden, um zu zeigen wie eine Simulation das "Begreifen" fördern kann.

 

[patois]

Was ich das "angedachte Szenario" nenne, bezeichnen andere Leute etwas geschwollener als TECHNOLOGIE SCHEMA.
Unabhängig davon, wie man eine solche Beschreibung nun nennen möchte, wäre es vielleicht nicht falsch eine solche
auch für die vorliegende (noch ziemlich übersichtliche) Aufgabe anzufertigen.

 

[bigdie]

Im einfachsten Fall, und der wird hier sicher gemeint sein, brauchst du ein Flipflop oder auch ein Relais mit Selbsthaltung dazu einen Widerstand, oder auch Konstantstromquelle und einen Elektrolytkondensator. Wenn Lichtschranke 1 dunkel wird, schaltet man die Ladung des Kondensators ein und bei Lichtschranke 2 wird das Aufladen gestoppt. Was ihr dafür nun für Bauelemente zur Verfügung habt, weis ich nicht

 

[Pumukel]

Mit einem RS -Flipp -Flop und dem Laden eines Elkos mit Konstantstrom ist diese Aufgabe auch ohne OPV lösbar !
Eine Gabellichtschranke besteht auch nur aus einer LED und einem Fotoempfindlichen Bauteil . Genauso wie eine Lichtschranke !
Kleiner Hinweis noch der Elko muss vor dem Start einer neuen Messung vollständig entladen werden !

 

[patois]

Mit einem RS -Flipp -Flop und dem Laden eines Elkos mit Konstantstrom ist diese Aufgabe auch ohne OPV lösbar !
Eine Gabellichtschranke besteht auch nur aus einer LED und einem Fotoempfindlichen Bauteil . Genauso wie eine Lichtschranke !
Kleiner Hinweis noch der Elko muss vor dem Start einer neuen Messung vollständig entladen werden !

Schöne Worte !
Aber dem TE mal einen Schaltplan skizzieren, das ist dir wohl nicht möglich ?

 

[bigdie]

Ist nicht möglich, wenn man nicht weis, was für Bauteile die haben
Ein Flipflop kannst du mit Transistoren bauen, mit verschiedenen ICs, mit Relais, selbst mit 2 Thyristoren geht das. Und so lange nicht klar ist, womit der basteln soll, lohnt es nicht einen Plan zu machen.

 

[patois]

selbst mit 2 Thyristoren geht das. Und so lange nicht klar ist, womit der basteln soll, lohnt es nicht einen Plan zu machen.

Da gebe ich dir allerdings recht.
Vermutlich liest der TE garnicht mehr hier mit.

P.S.: die Photodiode finde ich eine überzogene Anforderung in der Aufgabenstellung, denn das kompliziert die Angelegenheit für die Schüler im "Home-Office" doch beträchtlich!

EDIT: . . . vorerst reite ich mal auf der Welle mit den OpAmps weiter (Sample/Hold Schaltung)

 

[bigdie]

Die Fotodiode ist typisches Lehrer Bla Bla. Die wissen in der Regel den Unterschied Fotodiode, Fototransistor oder Fotowiderstand gar nicht.

 

[patois]

Status-Abfrage der PHOTO DIODE mittels OpAmp (1. Schritt in der Entwicklung der speziellen Lichtschranke, wie für Aufgabe gefordert)



. . . Mal nicht YENKA sondern TINKERCAD

.

 

[bicho]

Merkt ihr nix?
bicho

 

[Pumukel]

Der Te soll erst mal selbst sein Hirn benutzen . Hier mit OPV oder anderen Sachen anzufangen ist Perlen vor die Säue werfen ! Das Netz ist voll von Schaltungen für Konstantstromquellen , RS-Flipp-Flopp und auch von Schaltungsvorschlägen mit Lichtschranken ! Und ob da als Lichtempfindliches Bauteil eine Fotodiode oder ein Fototransistor oder ein Fotowiderstand verwendet wird muss der TE da schon selbst entscheiden.

 

[patois]

Und ob da als Lichtempfindliches Bauteil eine Fotodiode oder ein Fototransistor oder ein Fotowiderstand verwendet wird muss der TE da schon selbst entscheiden.

Tut mir leid, aber das hat sein Tutor durch die Aufgabenstellung bereits vorgegeben !

Für den Einsatz der geforderten Photo Diode habe ich ein kleines Vorexperiment durchgeführt.
( natürlich nur als Simulation )

 

[patois]

Signalerzeugung durch die Lichtschranke, welche laut Vorgabe in der Aufgabe aus LED und Photo Diode bestehen soll.
(diese Lichtschranke erzeugt das Signal zum Beenden der MESSUNG)

 

[Leprechaun]

Erste Frage von mir:
Wie wird das "Start- Signal" generiert?

Leprechaun

 

[bigdie]

Kann ja keiner Sagen. Gabellichtschranken gibt es hunderte. Mit Fotodiode, Transistor oder mit kompletter Elektronik mit TTL Ausgang oder Open Collektor PNP oder NPN