Chrony selber bauen

[Winfired]

sorry, der Prozessorcounter wird natürlich nicht mit 1 MHz sondern 250 kHz getaktet, weiß schon nicht mehr daß FF=256 sind. Und die minimale Geschwindigkeit wäre dann theoretisch ca. 1,15 m/s.

[SCR]

Winfired, Platinendesign in vierfach Multilayer und produzieren lassen könnte ich mit helfen, einen Reflow Ofen habe ich auch. Digitales Schaltungsdesign inkl. Bluetooth oder Wifi ist auch kein Problem. RF oder Zigbee über Xbeepro würde ich lassen, da brauchst Du sonst noch die Gegenseite fürs Mobildevice. Bei der Erfassungsmechanik/Aufbau muss ich passen.

P.s. das wäre für Stückzahlen eigentlich die richtige Anwendung für einen CPLD für die Erfassung, da fehlt mir aber leider die Erfahrung.

[Hephaistos]

Viel wichtiger als die Zähler, sind die Fotodioden und deren Auswertungsschaltung. Da ich vermute, dass viele hier KW-Schützen sind, ist eine Differenzierung zwischen der Schallwelle, die bei subsonic-Geschossen dem Geschoss vorauseilt und dem eigentlichen Geschoss essentiell.

Die meisten Geräte, die ich kenne, messen gerne mal Schallgeschwindigkeit statt Geschossgeschwindigkeit. Vor allem wenn beide nah beieinander liegen wie bei vielen 9x19 Laborierungen.

[Winfired]

Winfired, Platinendesign in vierfach Multilayer und produzieren lassen könnte ich mit helfen, einen Reflow Ofen habe ich auch. Digitales Schaltungsdesign inkl. Bluetooth oder Wifi ist auch kein Problem. RF oder Zigbee über Xbeepro würde ich lassen, da brauchst Du sonst noch die Gegenseite fürs Mobildevice. Bei der Erfassungsmechanik/Aufbau muss ich passen.

P.s. das wäre für Stückzahlen eigentlich die richtige Anwendung für einen CPLD für die Erfassung, da fehlt mir aber leider die Erfahrung.

Hi SCR, fertigen lassen kann man natürlich schon 4-lagige Leiterplatten, nur für einen Prototypen gebe lege ich keine 140.- hin.

Einen Reflow Ofen besitze ich auch. Ich habe schon öfter SMD-Schaltungen entwickelt und aufgebaut.

Telemetrie hätte den Vorteil, daß ich keine Leitung benötige und das Gerät fernsteuern könnte. Zumindest wäre dann eine Leitung notwendig, da ich auf dem Langwaffenschießstand nicht dauern rausrennen kann.

Eine andere Möglichkeit wäre noch eine große LED Anzeige, die jeden Meßwert anzeigt.

FPGA habe ich auch schon überlegt, aber das wäre für diese minimale Anforderung überdimensioniert. Das macht ein Mikrokontroller mit ein paar Zeilen Code genauso gut und ich bin sehr flexibel in den Funktionen, die ich dem Gerät spendieren kann. Das Programm bringt man inkl. Debugging sicher in ein paar Tagen hin. Und die 2 externer 4-Bit Zähler sind auch keine Problem.

Viel wichtiger als die Zähler, sind die Fotodioden und deren Auswertungsschaltung. Da ich vermute, dass viele hier KW-Schützen sind, ist eine Differenzierung zwischen der Schallwelle, die bei subsonic-Geschossen dem Geschoss vorauseilt und dem eigentlichen Geschoss essentiell.

Die meisten Geräte, die ich kenne, messen gerne mal Schallgeschwindigkeit statt Geschossgeschwindigkeit. Vor allem wenn beide nah beieinander liegen wie bei vielen 9x19 Laborierungen.

Hi Hephaistos, das sehe ich auch so, der Analogteil ist die Herausforderung. Ich habe keine praktische Erfahrung, welches Signal ein durchfliegendes Geschoß durch eine Lichtschranke bewirkt und mit welcher Frequenz die LEDs sinnvollerweise getaktet werden sollen, aber ich habe einen TDS 3054 mit 5 Gs/s, mit dem kann ich das messen und mich herantasten (sofern ich diesen auf dem Schießstand betreiben darf - ich glaube, elektrische Geräte ohne EX-Schutz sind verboten).

Das mit der Schallgeschwindigkeit habe ich jetzt nicht verstanden. Meinst Du, daß die Druckwelle das Signal der Lichtschranke stört (durch Schlieren o.ä.)? Und meinst Du jetzt akkustische/Piezo Aufnehmer anstelle Lichtschranke?

Mein Interesse gilt hauptsächlich der Ermittlung der Geschoßgeschwindigkeit bei Langwaffen. Ich vermute, daß bei Kurzwaffen die Messung wohl eher zur Ermittlung der Energie dienen soll. Zumindest in meinem Fall hätte es wahrscheinlich keine Auswirkung auf das Trefferbild wenn das Geschoß um +/- 10 m/s schwankt. Da bin ich ein viel zu schlecher Schütze.

Winfired

[Hephaistos]

Das mit der Schallgeschwindigkeit habe ich jetzt nicht verstanden. Meinst Du, daß die Druckwelle das Signal der Lichtschranke stört (durch Schlieren o.ä.)? Und meinst Du jetzt akkustische/Piezo Aufnehmer anstelle Lichtschranke?

Die Dichteänderung durch die Schallwelle löst idR die Lichtschranke aus. Ich meine natürlich nicht Akustikaufnehmer.

Wenn du nur LW-Geschosse messen willst, ist das kein Problem, weil das Geschoss die Mach'sche Kopfwelle sozusagen an der Spitze mitträgt.

ich hatte mal Gelegenheit, mittels Ultrakurzzeitaufnahmen, deren Funkenblitz durch "mein" Signal von der Lichtschranke ausgelöst wurde zu sehen, wann und mit welchem Teil des Geschosses ausgelöst wurde. Bei Überschallgeschossen kein Problem und wie ich oben sagte.

Wir haben damals auch kommerzielle Geräte untersucht, von Drello bis Mehl und alle hatten Probleme mit den Geschossen dicht an oder unter der Schallgeschwindigkeit. Ob das heute verbessert wurde, weiß ich nicht, es ist eine zeitlang her.

[Computerfritze]

Bei diesem Foto kann man es sehr schön sehen.

Das Geschoss eilt der "Wolke" voraus.

Dann wird zuverlässig das Geschoss gemessen.

Unter Schallgeschwindigkeit kann die Wolke dem Geschoss vorauseilen und die Lichtschranke wird nicht durch das Geschoss, sondern durch diese Wolke ausgelöst wenn sich das Messgerät zu nah an der Mündung befindet.

Das gibt dann natürlich eine Fehlmessung, die aber nicht unbedingt als solche erkannt wird.

Das Messgerät zeigt ja schließlich einen Wert an.

Auf den ersten Metern wird diese Wolke viel stärker verlangsamt als das Geschoss.

Dann eilt das Geschoss auch unter Schallgeschwindigkeit voraus.

Aus diesem Grund ist das Kabel beim Mehl 5 m lang.

Ich habe ab 3 m Abstand zur Mündung sehr gute Erfahrungen gemacht.

[Computerfritze]

Hier zwei sehr anschauliche Darstellungen in Bezug auf den Schall

Unterschall:

Überschall:

Quelle:

http://www.acs.psu.edu/drussell/Demos/doppler/doppler.html

Dadurch ist eigentlich auch klar erkennbar warum der Steinert SuperChrono nicht Unterschall messen kann - und m. E. auch nie zuverlässig messen können wird.

[Computerfritze]

Es gibt da halt die "Sachendieichschonlangemalausprobierenwollte" - Liste, und da kommt das nun drauf.

Schön ausgedrückt - so eine Liste habe ich auch.

Die wird leider nur immer länger statt kürzer

[Hephaistos]

Schön ausgedrückt - so eine Liste habe ich auch.

Die wird leider nur immer länger statt kürzer

Ich hatte mir vorgenommen, dieses Jahr 5 Kilo abzunehmen. Noch acht Kilo und ich habe es geschafft.

Nun, was du im Bild zeigst, ist aber die Gaswolke. Auch die optische Dichteänderung durch die Schallwelle kann die Lichtschranke auslösen. Kommt wohl auf deren Empfindlichkeit an. Und auch 10 Meter vor der Mündung ist die Schallwelle noch schneller als das Geschoss und nicht entscheidend gedämpft.

Wie gesagt: Kann sein, dass heutige Geräte das besser im Griff haben. Seinerzeit gab's Probleme.

[Winfired]

Die Dichteänderung durch die Schallwelle löst idR die Lichtschranke aus.

Die Dichteänderung bewirkt also eine relativ starke Brechung des IR-Lichtstrahls und führt dadurch zu einem Signal am Empfänger.

Wenn der Abstand der beiden Lichtschranken zueinander z.B. 30 cm beträgt, kann man dann nicht davon ausgehen, daß der Abstand zwischen Geschoß und Dichtestoß praktisch konstant bleibt und dadurch nicht relevant ist? Immer vorausgestzt, die Schlieren variieren nicht.

Jedenfalls ist zu untersuchen ob der IR-Strahl vollständig unterbrochen wird, oder nur zum Teil. Deshalb möchte ich mir zuerst einmal das Signal, das direkt aus dem TIA kommt auf dem Speicheroszi ansehen. Wenn keine Totalablenkung sattfindet, könnte man später die Empfindlichkeit auf Über- oder Unterschall Projektile einstellen. Auch eine digitale Regelung der Leistung, mit der die IR-LED versorgt wird, wäre denkbar.

Leider bekomme ich zur Zeit überhaupt kein Signal aus meinem TIA obwohl ich mit ca. 100 mW IR-Leistung bei 1 MHz auf die Fotodiode ziele.

Möglicherweise reicht die Vorspannung der BPX65 mit 2,5V nicht aus aber mein TIA wird mit +/- 2,5V versorgt und deshalb nehme ich natürlich die vorhandene Spannung.

Die Testschaltung habe ich direkt auf ein durchgehend kupferkaschiertes FR4-Basismaterial, quasi ohne Leitungslängen für die relevanten Pins, aufgebaut (alles in allem etwa 5 x 7 mm groß inkl. 0603 SMD Bauteilen und TIA im SOT-23-6 Gehäuse ). Am Aufbau kann es jedenfalls nicht liegen, der ist für mindestens 500 MHz gut. Mal sehen wann ich mich dem Problem wieder widmen kann.

Grüße Winfired

[Winfired]

Wer viel mißt, mißt viel Mist. Das Signal ist nur kleiner als ich dachte und heute hatte ich auch ein paar Minuten mehr Zeit zum Messen.

Die IR-LED allerdings wurde jetzt mit DC 1,4V/30mA gespeist. Beim schnellen Durchziehen (aus der Messung 2er parallelen Drähte im Abstand von 5mm kam ich auf 10 km/h) eines 1,5 mm starken Drahtes erhielt ich ein Signal mit 150 mV Amplitude und ca. 0,8 ms Impulslänge. Alles mit frei gehaltener, also nicht exakt ausgerichteter LED und ohne Linse vor der Fotodiode.

Als nächstes werde ich eine Lichtschranke, bestehend aus 5 LEDs und der Fotodiode inkl. TIA in einen Rahmen einbauen um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten. Damit untersuche ich dann das Signal, das eine Luftgewehrkugel erzeugt.

Außerdem habe ich mir den brandneuen TIA von LT besorgt, dessen Verstärkungs-Bandbreiteprodukt mit 4 GHz das ca. 8-fache meines jetzigen beträgt.

[Winfired]

Habe gerade versucht die IR-LEDs des Lichtvorhangs zu positionieren (siehe Bildchen). Ich würde gerne schnelle LED's (TSFF5210) benutzen, damit ich diese auch mit entsprechender Bandbreite modulieren kann, allerdings ist deren Strahlungswinkel mit +/- 10 Grad sehr eingeschränkt. Im Randbereich fällt die Leistung bereits auf 50 %.

Mich würde interessieren wie z.B. beim Mehl die Aufteilung der LEDs gelöst wurde und wie viele LEDs überhaupt verwendet wurden falls man das von Außen sehen kann.

Im Bild sind nur die Strahlungskegel der oberen 6 LEDs eingezeichnet. Auf Grund der unvollständigen Abdeckung müßte man in die untere Leiste noch einmal 6 LEDs einbauen die nach oben strahlen. In der Mitte des oberen und unteren Rahmens würde dann jeweils eine Fotodiode sitzen. Eine Lichtschranke bestünde also aus 12 LEDs und 2 Fotodioden.

Übrigens, das Rahmen-Innemaß beträgt 20 cm x 20 cm. Ich hoffe das ist ausreichend.

Würde mich freuen, wenn ich dazu Inputs bekäme.

Winfired

[Pulvermar]

Habe ich schon gemacht, aber schon vor rd 20Jahren.

Starttor ein Mäanderförmig verlegter Spulendraht 0.1 mm Abstand 4mm und 20 Reihen.

Stoppto dto.

Ein Quarzgenerator 1Mhz 10er Vorteiler

Eine Torschaltung mit Nand 7400 zum RS Flipflop Set = Start Reset = stopp.

Dann eine 4stelliges Display...

es geht Zeitauflösung 10µS = 100Khz Takt

1Meter Schrankenabstand.

ging so bis 600m/S

Naturgemäß wird der Fehler mit größer werdenden Geschwindigkeit immer größer

mit 4µS Zykluszeit wirst Du auch nicht viel besser sein.

Hardwarezähler gibt es genug..

[Winfired]

"Habe ich schon gemacht, aber schon vor rd 20Jahren"

Ich habe nicht gesagt, daß das Messen der Geschoßgeschwindigkeit ein Kunstwerk ist oder ich der erste bin, der sich damit beschäftigt. Ich habe 30 Jahre als Systementwickler gearbeitet und kenne mich in der Materie schon ein klein wenig aus. Nur habe ich noch keine Erfahrung mit Lichtschranken.

"Starttor ein Mäanderförmig verlegter Spulendraht 0.1 mm Abstand 4mm und 20 Reihen"

Also ein induktiver Aufnehmer und keine Optischer.

Das sich ändernde Magnetfeld beim Vorbeiflug eines Geschosses könnte man natürlich auswerten.

Die Verdichtungsstoßwelle oder Verbrennungsgase könnten dann keine Störungen mehr verursachen.

"es geht Zeitauflösung 10µS = 100Khz Takt"

naja, meine zeitliche Auflösung würde 25 ns betragen, da liegen schon ein paar Größenordnungen dazwischen.

Aber entscheidend ist die Anstiegsgeschwindigkeit und da liegen preisgünstige Fotodioden heute im Bereich von ein paar Nanosekunden oder sogar darunter. Das darauffolgende Filter darf natürlich nicht alles wieder zunichte machen.

"1Meter Schrankenabstand"

Ich würde 30 cm anstreben, oder im Fall eines Hallsensors 10 cm.

"mit 4µS Zykluszeit wirst Du auch nicht viel besser sein"

Wir sprachen von 40 MHz Taktsignal, das durch einen Vorteiler so reduziert wird, daß es ein Mikrokontroller leicht zählen kann.

Die Gesamtzeit ergibt sich dann aus der Anzahl der Zähler-Überläufe + dem Zählerstand des Teilers. Die Auflösung bleibt bei 25 ns und nicht bei 4 µs. Der Zählerstand wird nach dem Stoppen vom Prozessor ausgelesen. Sonst könnte ich ja gleich eine Taktrate von 250 kHz verwenden.

"Naturgemäß wird der Fehler mit größer werdenden Geschwindigkeit immer größer "

Ich denke, daß Fehler im Sub-Prozentbereich erreichbar sein müßten und das auch bei 1000 m/s. Und für das Problem mit der Machwelle ist das optische Prinzip vielleicht nicht der richtige Ansatz.

"Hardwarezähler gibt es genug"

klar, auch 10 ns Auflösung sind Kinderkram, die nur ein paar Cent kosten und etwas know how fürs Layout.

Wenn ich das nicht integrieren wollte, dann würde ich meinen Universalzähler hinhängen oder meinen Oszi, dann ist 1 ns mit dem richtigen Tastkopf kein Problem. In der Zeit legt das Geschoß bei 1000m/s einen ganzen Mikrometer zurück.

Aber der Gedanke, die Magnetfeldänderung zu messen ist sehr verführerisch.

[Hephaistos]

Aber der Gedanke, die Magnetfeldänderung zu messen ist sehr verführerisch.

Was ja beim Magnetospeed realisiert wurde.

[Qnkel]

Das is auch mein Gedanke. Ich will so nah wie möglich an die Mündung, da man den 50m-Stand nicht direkt begehen kann...