Zeitmessung mit Arduino

[Tim Franke]

Servus,

um die Fallzeit eines Gegenstandes zu messen, wird am Start eine
Lichtschranke angeschlossen an einen Arduino ausgelöst. Bei Signal
sendet der Arduino ein Funksignal (NRF24L01) zu einem am Auftreffort
platzierten zweiten Arduino. Bei Empfang des Funksignals wird üeber
millis() der Zeitpunkt festgehalten.
Den Aufprall des fallenden Gegenstands (Murmel) auf eine Holzplatte
detektiert ein Vibrationssensor und veranlasst einen zweiten
millis-Aufruf. Die Zeitdifferenz wird dann als Fallzeit interpretiert.

Merkwürdigerweise liegen die gemessenen Fallzeiten ca 4/100s (bei 0.8s
totaler Fallzeit) unter den Zeiten, die das Gesetz des freien Falls
vorgibt. t=Wurzel(2 H/g)

Ich hätte allenfalls einen zu hohe Zeit wegen Luftwiderstands und
Übertragungswegen erwartet.
Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte?
Ist die Differenz von millis ggf. fehlerhaft?

Gruss,
Tim

[Arne Pagel]

Koppel doch mal, per GPIO und draht, deine 2 Boards und bestimme die Latenzen

[Tim Franke]

Am 08.07.2017 um 22:21 schrieb Arne Pagel:
> Koppel doch mal, per GPIO und draht, deine 2 Boards und bestimme die
> Latenzen

Könntest Du das etwas präzisieren.
Bin leider kein Experte auf dem Gebiet.

Und sollten etwaige Latenzen, die gemessene Zeit nicht immer
gegenüber dem theoretischen Erwartungswert erhöhen? Bei mir ist es ja
genau umgekehrt. Die Messzeit ist kleiner als der Erwartungswert.


Gruss,
Tim

[Dieter Wiedmann]

Am 08.07.2017 um 21:43 schrieb Tim Franke:

> Ist die Differenz von millis ggf. fehlerhaft?

Miss doch mal bei verschiedenen Fallhöhen.



Gruß Dieter

[Christian Zietz]

Tim Franke schrieb:

> Und sollten etwaige Latenzen, die gemessene Zeit nicht immer
> gegenüber dem theoretischen Erwartungswert erhöhen? Bei mir ist es ja
> genau umgekehrt. Die Messzeit ist kleiner als der Erwartungswert.

Wieso? Es ist sicherlich davon auszugehen, dass das Senden, Empfangen
und Auswerten des Funksignals vom Start länger dauert als das Auswerten
des Sensors für das Stopsignal. Damit wäre die gemessene Zeitdifferenz
offensichtlich zu klein, wie beobachtet.

Christian
--
Christian Zietz - CHZ-Soft - czietz (at) gmx.net
WWW: http://www.chzsoft.de/
PGP/GnuPG-Key-ID: 0x52CB97F66DA025CA / 0x6DA025CA

[horejsi]

Am 08.07.2017 um 21:43 schrieb Tim Franke:

bis der Start per Funk gemeldet ist und den Start der Zeitmessung
auslöst, fällt der Gegenstand bereits ein Stück.

---
Diese E-Mail wurde von AVG auf Viren geprüft.
http://www.avg.com

[Andreas Weber]

Am 08.07.2017 um 22:24 schrieb Tim Franke:

> Am 08.07.2017 um 22:21 schrieb Arne Pagel:
>> Koppel doch mal, per GPIO und draht, deine 2 Boards und bestimme die
>> Latenzen
>
> Könntest Du das etwas präzisieren.
> Bin leider kein Experte auf dem Gebiet.

Er meint z.B. die Lichtschranke direkt über eine Leitung auch an den
zweiten Arduino hängen. Das sollte dann quasi ohne Zeitverzögerung
gehen. Dann kannst du die Differenz zwischen den beiden Kanälen ausgeben
und anschauen wie groß die Verzögerung zwischen Draht und Funk ist und
ob sie konstant ist.

Gruß Andy

[Gregor Szaktilla]

Am 08.07.2017 um 21:43 schrieb Tim Franke:

> ... zweiten Arduino. ...

Ich frage mich, warum denn überhaupt zwei Arduinos zum Einsatz kommen.
Bei 0,8 Sekunden Fallzeit kann die Strecke ja nicht viel länger als ein
paar Meter sein, die man auch mit Draht überbrücken kann. Mit zwei
Sensoren an /einem/ Arduino dürften deutlich genauere Messungen möglich
sein.
Meine bisherigen Erfahrungen zeigen, dass selbst baugleiche Arduinos,
die vermutlich auch aus der selben Charge stammen, schon nach kurzer
Zeit deutlich asynchron laufen.

Gruß

Gregor


--
X-ggl-piss-off: yes

[Gerrit Heitsch]

Das gilt für beliebige Computer. Wenn sie nicht aus derselben Taktquelle
gespeist werden sondern jeweils eine eigene benutzen werden sie
auseinanderdriften. Ein Quarz ist recht genau, aber eben nicht 100%.

Gerrit

[Marcel Mueller]

On 09.07.17 01.01, Gregor Szaktilla wrote:
> Am 08.07.2017 um 21:43 schrieb Tim Franke:
>> ... zweiten Arduino. ...
>
> Ich frage mich, warum denn überhaupt zwei Arduinos zum Einsatz kommen.
> Bei 0,8 Sekunden Fallzeit kann die Strecke ja nicht viel länger als ein
> paar Meter sein, die man auch mit Draht überbrücken kann. Mit zwei
> Sensoren an /einem/ Arduino dürften deutlich genauere Messungen möglich
> sein.

Ack.

Die Latenz der Funkverbindug dürfte für den Zweck zu hoch sein.

> Meine bisherigen Erfahrungen zeigen, dass selbst baugleiche Arduinos,
> die vermutlich auch aus der selben Charge stammen, schon nach kurzer
> Zeit deutlich asynchron laufen.

Auch Ack, jede, billige Armbanduhr ist (auf längere Zeit) genauer.
Aber das wäre in diesem Fall egal, da nur die Uhr des unteren Arduinos
verwendet wird.
Nur, wenn er ohne Funk mit synchronisierten Uhren arbeiten würde, muss
man da aufpassen, weil die Synchronisation der Uhren echt schnell
verloren geht.


Marcel

[Tim Franke]

Am 09.07.2017 um 00:39 schrieb Andreas Weber:

> Er meint z.B. die Lichtschranke direkt über eine Leitung auch an den
> zweiten Arduino hängen. Das sollte dann quasi ohne Zeitverzögerung
> gehen. Dann kannst du die Differenz zwischen den beiden Kanälen ausgeben
> und anschauen wie groß die Verzögerung zwischen Draht und Funk ist und
> ob sie konstant ist.

Ah. Logisch. Denkfehler von meiner Seite.
Werde es für eine kleine Fallhöhe mal ausprobieren.
Wollte es zu Beginn auch ganz ohne Funk machen, um etwaige Verzögerungen
bei der Übertragung zu verhindern. Eine Kabelverbindung bei 3m
Höhendifferenz hat aber Störsignale empfangen, so dass die Lichtschranke
nicht erkannt wurde.

[Tim Franke]

Am 08.07.2017 um 22:34 schrieb Dieter Wiedmann:
> Miss doch mal bei verschiedenen Fallhöhen.

Hatte ich bereits gemacht.
H=0.31m -> Delta_t~0.04s

H=3.7m -> Delta_t~0.03s

[Tim Franke]

Am 09.07.2017 um 01:01 schrieb Gregor Szaktilla:
> Ich frage mich, warum denn überhaupt zwei Arduinos zum Einsatz kommen.
> Bei 0,8 Sekunden Fallzeit kann die Strecke ja nicht viel länger als ein
> paar Meter sein, die man auch mit Draht überbrücken kann. Mit zwei

Die eigentliche Messung soll von einem 40m hohen Turm erfolgen. Hier zu
Hause sind es nur erste Test. Kabel scheidet da leider aus.

Ich hatte, um den Umstand mit den zwei Arduino zu bewerten, folgenden
Test gemacht. Ein Arduino maccht einen Starttick und sendet sofort ein
Funksignal. Der zweite Arduino macht beim Empfang dessen ein Delay vom
1000ms und sendet dann an Signal zurück. Bei Empfang am ersten Arduino
gibt es wieder ein Endtick.
Die halbe Differenz der gemessenen Zeit zu 1000ms sollten dann nach
meiner Überlegung die Übertragungsverluste für eine Strecke sein.
Die Differenz für Hin-und Zurück lag im Mittel bei 0.011s.

[Dieter Wiedmann]

Sieht doch ganz nach deiner Funkstrecke aus.



Gruß Dieter

[Volker Bartheld]

Servus!

On Sun, 9 Jul 2017 09:45:00 +0200, Tim Franke wrote:
> Am 09.07.2017 um 00:39 schrieb Andreas Weber:
>> Er meint z.B. die Lichtschranke direkt über eine Leitung auch an den
>> zweiten Arduino hängen. Das sollte dann quasi ohne Zeitverzögerung
>> gehen.

> Werde es für eine kleine Fallhöhe mal ausprobieren.

Anregung: http://www.diyphotography.net/bullet-photography-at-home/
Bei der "Camera Axe", von der die Rede ist, handelt es sich um ein
Arduino-basierendes System

http://www.cameraaxe.com/wiki/index.php?title=Main_Page

, bei der Software kannst Du Dich hier bedienen:

http://www.cameraaxe.com/wiki/index.php?title=Programming

(vernünftige Messungen von Zeitdifferenzen mit dem Arduino sind nicht ganz
trivial) und der sog. "Projektilsensor", eine triviale Gabellichtschranke

http://www.cameraaxe.com/wiki/index.php?title=Sensors#Projectile_Sensor

ist weitestgehend selbsterklärend.

Viel Erfolg!

> Wollte es zu Beginn auch ganz ohne Funk machen, um etwaige Verzögerungen
> bei der Übertragung zu verhindern.

Mach es ohne Funk. Die vom Funkprotokoll erlaubten Zeitschwankungen sind
Spaßverderber. Dazu kommt die weitere Unwägbarkeit Deiner (unnötigerweise)
gekoppelten Arduinos.

Ciao,
Volker

--
@: W E B 2 0 1 7 at B A R T H E L D dot N E T
3W: www.bartheld.net

[Tim Franke]

Am 09.07.2017 um 10:07 schrieb Dieter Wiedmann:
> Sieht doch ganz nach deiner Funkstrecke aus.

Um diesen Verdacht mit meinem Laienverstand auszuräumen, hatte ich ja
den Test aus meinem Posting 9:52Uhr gemacht.
Daraus ergäbe sich eine Verzögerung für den einfachen Funkweg von ca.
0.005s. Mir fehlt mit 0.04s jedoch 8 mal so viel Zeit im Vergleich zum
Erwartungswert.
So hatte ich seinerzeit ein Latenzproblem durch Funk ausgeschlossen.

[Tim Franke]

Am 09.07.2017 um 10:18 schrieb Volker Bartheld:

> (vernünftige Messungen von Zeitdifferenzen mit dem Arduino sind nicht ganz
> trivial) und der sog. "Projektilsensor", eine triviale Gabellichtschranke
>
> http://www.cameraaxe.com/wiki/index.php?title=Sensors#Projectile_Sensor

Wenn ich dasrichtig überblicke, liegt mein Problem in der großen
Entfernung (~40m) von Start und Ende. Bei dem Projektil waren es nur
wenige Zentimeter.

[Rafael Deliano]

>> Den Aufprall des fallenden Gegenstands (Murmel) auf eine Holzplatte detektiert
>> ein Vibrationssensor und veranlasst einen zweiten millis-Aufruf.

> Die eigentliche Messung soll von einem 40m hohen Turm erfolgen. Hier zu
> Hause sind es nur erste Test.

Die Murmel müsste aber dicke Stahlkugel sein und auch dann mühsam unten
was zu treffen.
Das Problem Windstille ist bei Fallschirmtests besonders ausgeprägt.
Die Nasa hat ihre Modellversuche für Marslandungen elegant in den
Apollo-Montagetürmen machen können. Für Modellraketen wurden auch schon
leere Getreidesilos verwendet.

>> Kabel scheidet da leider aus.

Blitzlicht ?

MfG JRD

[Gerrit Heitsch]

On 07/09/2017 09:52 AM, Tim Franke wrote:
> Am 09.07.2017 um 01:01 schrieb Gregor Szaktilla:
>> Ich frage mich, warum denn überhaupt zwei Arduinos zum Einsatz kommen.
>> Bei 0,8 Sekunden Fallzeit kann die Strecke ja nicht viel länger als ein
>> paar Meter sein, die man auch mit Draht überbrücken kann. Mit zwei
>
> Die eigentliche Messung soll von einem 40m hohen Turm erfolgen. Hier zu
> Hause sind es nur erste Test. Kabel scheidet da leider aus.

Warum scheidet bei 40m ein Kabel aus? Das ist doch noch keine Länge die
Probleme macht.

Gerrit

[Rupert Haselbeck]

Gregor Szaktilla schrieb:

> Meine bisherigen Erfahrungen zeigen, dass selbst baugleiche Arduinos,
> die vermutlich auch aus der selben Charge stammen, schon nach kurzer
> Zeit deutlich asynchron laufen.

Das ist sicherlich richtig. Aber welchen Einfluss sollte das auf das
Messergebnis bei Tims Aufbau haben?

MfG
Rupert

[Rafael Deliano]

Wenn man Funken will und unten nur Betonfläche hat:
Batterieberiebenes Osterei das Dauersignal
sendet.
Ausklinken oben mit Lichtschranke feststellen.
"Ankunft" ist wenn Sputnik verstummt.

MfG JRD

[Marcel Mueller]

On 08.07.17 21.43, Tim Franke wrote:
> Merkwürdigerweise liegen die gemessenen Fallzeiten ca 4/100s (bei 0.8s
> totaler Fallzeit) unter den Zeiten, die das Gesetz des freien Falls
> vorgibt. t=Wurzel(2 H/g)

> Ich hätte allenfalls einen zu hohe Zeit wegen Luftwiderstands und
> Übertragungswegen erwartet.
> Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte?

Es gibt noch eine Sache, die einen Strich durch die Rechnung macht:
Wo ist denn die erste Lichtschranke?

Wein dein Körper da schon ein Stückchen gefallen wäre, dann stimmt die
gesamte Rechnung nicht mehr, weil er dann ja schon eine von 0
verschiedene Startgeschwindigkeit hat und folglich wesentlich schneller
ankommt.


Marcel

[Andreas Karrer]

* Gerrit Heitsch <ger...@laosinh.s.bawue.de>:

Vermutung: Weil die einen in Pisa nicht so gern Kabel von der Besucherplattform
legen lassen. Wenn man solche Experimente macht, dann ja wohl klassisch.

- Andi

[Tim Franke]

Am 09.07.2017 um 11:55 schrieb Marcel Mueller:

> Es gibt noch eine Sache, die einen Strich durch die Rechnung macht:
> Wo ist denn die erste Lichtschranke?

Die Murmel ist in einer Halteklammer, die mechanisch geöffnet werden kann.
Der Abstand zur Lichtschranke ist ca. 3-5mm. Die sitzt direkt unter der
Murmelklammer.

[Tim Franke]

Am 09.07.2017 um 11:46 schrieb Gerrit Heitsch:

> Warum scheidet bei 40m ein Kabel aus? Das ist doch noch keine Länge die
> Probleme macht.

Ich hatte beim Versuch erhebliche Probleme, schon bei einer Länge von
5m. Ich konnte das Auslösen der Lichtschranke nicht mehr detektieren, da
ständig Störsignale über das lange Kabel empfangen wurden. Das ist wohl
zu einer Antenne geworden.

[Gerrit Heitsch]

Das hängt man natürlich nicht direkt an einen Pin des Arduino, da gehört
auf Senderseite ein brauchbarer Treiber hin und auf Empfängerseite ein
ebensolcher Empfänger.

Eine Möglichkeit wären 2 Stück MAX232... Eine RS232 verträgt
normalerweise einiges an Länge. Es muss ja keine RS232 von den Signalen
her sein...

Gerrit

[Dieter Wiedmann]

Am 09.07.2017 um 13:43 schrieb Gerrit Heitsch:

> Das hängt man natürlich nicht direkt an einen Pin des Arduino, da gehört
> auf Senderseite ein brauchbarer Treiber hin und auf Empfängerseite ein
> ebensolcher Empfänger.
>
> Eine Möglichkeit wären 2 Stück MAX232... Eine RS232 verträgt
> normalerweise einiges an Länge. Es muss ja keine RS232 von den Signalen
> her sein...

Oder gleich RS-485 TX/RX.


Gruß Dieter

[Gerrit Heitsch]

Auch möglich, da fiel mir nur direkt kein Treiber/Empfänger ein und der
MAX232 ist billig. Wobei es auf Empfängerseite auch ein MC1489 tun würde.

Gerrit

[Rupert Haselbeck]

Tim Franke schrieb:

Dann hat die Murmel beim Start der Messung also nicht die Geschwindigkeit 0
sondern ist bereits mit etwa 0,2 bis 0,3 m/s unterwegs. Sie wird also in
kürzerer Zeit unten ankommen.
Freilich würde das bei einer Fallhöhe von 3 Metern und einem Abstand der
Lichtschranke vom tatsächlichen Startpunkt von 5mm nur eine knappe
Millisekunde ausmachen (wenn ich mich nicht verrechnet habe...).
Vielleicht hast du aber noch weitere systematische Fehler in deinem Aufbau?

MfG
Rupert

[Dieter Wiedmann]

Der Klassiker ist SN75176, aber auch die ganzen XYZ485 kosten kaum was.


Gruß Dieter

[Gregor Szaktilla]

Eigentlich keinen, wenn man es nicht hochwissenschaftlich supergenau
nimmt. Ich wollte damit nur sagen, dass man sich bei Zeitmessungen nicht
darauf verlassen darf, dass zwei Arduinos absolut synchron ticken.

[Marcel Mueller]

On 09.07.17 13.37, Tim Franke wrote:
> Die Murmel ist in einer Halteklammer, die mechanisch geöffnet werden kann.
> Der Abstand zur Lichtschranke ist ca. 3-5mm. Die sitzt direkt unter der
> Murmelklammer.

Das sind auch schon mal knapp 30ms.


Marcel

[Reinhardt Behm]

Dazu kommt die Reaktionszeit der Klammer. Über die Mechanik kommt mit
Sicherheit eine Menge Jitter hinzu.

--
Reinhardt

[Marcel Mueller]

Wieso? Er misst doch mit der Lichtschranke.


Marcel

[Gregor Szaktilla]

Wenn Du statt einer (Glas-) Murmel eine Stahlkugel nimmst, kannst Du das
Halten von einem Elektromagneten erledigen lassen. Und den schaltest Du
mit dem gleichen Arduino, der die Ankunft am Ziel feststellt.

[Marcel Mueller]

On 09.07.17 14.20, Rupert Haselbeck wrote:
> Dann hat die Murmel beim Start der Messung also nicht die Geschwindigkeit 0
> sondern ist bereits mit etwa 0,2 bis 0,3 m/s unterwegs. Sie wird also in
> kürzerer Zeit unten ankommen.
> Freilich würde das bei einer Fallhöhe von 3 Metern und einem Abstand der
> Lichtschranke vom tatsächlichen Startpunkt von 5mm nur eine knappe
> Millisekunde ausmachen (wenn ich mich nicht verrechnet habe...).

Also ich komme da auf mehr.

- 5mm wären 32ms.
- 3m wären 7,672s.
- 3,005m wären 7,678s.
- gemessen wird die Differenz zwischen dem letzten und dem ersten Wert,
also 7,646s.
- ergibt zum Wert für 3m einen Fehler von rund 26ms.

> Vielleicht hast du aber noch weitere systematische Fehler in deinem Aufbau?

Das vermute ich auch. Absolut fatal wäre z.B., wenn die Kugel beim
loslassen von der Mechanik noch einen kleinen Schubs bekommt.


Marcel

[Gerrit Heitsch]

On 07/09/2017 04:11 PM, Marcel Mueller wrote:
> On 09.07.17 14.20, Rupert Haselbeck wrote:
>> Dann hat die Murmel beim Start der Messung also nicht die
>> Geschwindigkeit 0
>> sondern ist bereits mit etwa 0,2 bis 0,3 m/s unterwegs. Sie wird also in
>> kürzerer Zeit unten ankommen.
>> Freilich würde das bei einer Fallhöhe von 3 Metern und einem Abstand der
>> Lichtschranke vom tatsächlichen Startpunkt von 5mm nur eine knappe
>> Millisekunde ausmachen (wenn ich mich nicht verrechnet habe...).
>
> Also ich komme da auf mehr.
>
> - 5mm wären 32ms.
> - 3m wären 7,672s.
> - 3,005m wären 7,678s.

3m fallen braucht 7.672s? Auf welchem Planeten? Auf der Erde gilt Pi x
Daumen: 5m Fallhöhe = 1 sec, Aufprallgeschwindigkeit dann 10m/sec.

Gerrit

[Gerald Oppen]

Ja, aber mit unterschiedlichen Startgeschwindigkeiten der Kugel wenn die
Auslösevorrichtung mal mehr und mal weniger "klemmt".

Gerald

[Gerald Oppen]

Am 08.07.2017 um 21:43 schrieb Tim Franke:
> Servus,
>
> um die Fallzeit eines Gegenstandes zu messen, wird am Start eine
> Lichtschranke angeschlossen an einen Arduino ausgelöst. Bei Signal
> sendet der Arduino ein Funksignal (NRF24L01) zu einem am Auftreffort
> platzierten zweiten Arduino. Bei Empfang des Funksignals wird üeber
> millis() der Zeitpunkt festgehalten.

> Den Aufprall des fallenden Gegenstands (Murmel) auf eine Holzplatte
> detektiert ein Vibrationssensor und veranlasst einen zweiten

> millis-Aufruf. Die Zeitdifferenz wird dann als Fallzeit interpretiert.

>
> Merkwürdigerweise liegen die gemessenen Fallzeiten ca 4/100s (bei 0.8s
> totaler Fallzeit) unter den Zeiten, die das Gesetz des freien Falls
> vorgibt. t=Wurzel(2 H/g)
>
> Ich hätte allenfalls einen zu hohe Zeit wegen Luftwiderstands und
> Übertragungswegen erwartet.
> Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte?

> Ist die Differenz von millis ggf. fehlerhaft?

Mach doch mal die Gegenprobe und miss mit einem Oszi die Laufzeit der
Signale zwischen Kontakt und Arduino (Pin toggeln wenn die Messroutine
aufgerufen wird).

Die Zeitmessung über Funk ist auch sehr unsicher da die Laufzeit auch
davon abhängt wie schnell sich der Empfänger auf den Sender einspielt.
Sowas könnte man lösen in dem Sender und Empfänger sich per GPS (dafür
gibt es spezielle Ausführungen die ein genaues Zeitsignal ausgeben) ein
synchrones Zeitsignal generieren und damit einen Zeitstempel erzeugt der
dann übertragen wird.

Gerald

[Gerald Oppen]

Am 08.07.2017 um 21:43 schrieb Tim Franke:
> Ist die Differenz von millis ggf. fehlerhaft?

Diese Fragestellung deutet darauf hin dass Du dem Arduino und seinen
fremden Softwarequellen blind vertraust dass er richtig misst...
Wenn man genau messen will muss man das alles in Frage stellen und z.B.
durch Porttoggeln zwischen den einzelen Funktionsaufrufen per OSZI
selbst erst mal messen welche Laufzeiten und Laufzeitschwankungen da
auftreten. Da kann es dann schon ganz schöne Überraschungen geben, vor
allem wenn da noch Interrupts dazwischen knallen.

Gerald

[Hans-Peter Diettrich]

Und Du bist sicher, daß die Lichtschranke nicht schon durch Fremdlicht
gestört wird, und ihr Signal deshalb schon zappelt?

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 09.07.2017 um 09:45 schrieb Tim Franke:

> Wollte es zu Beginn auch ganz ohne Funk machen, um etwaige Verzögerungen
> bei der Übertragung zu verhindern. Eine Kabelverbindung bei 3m
> Höhendifferenz hat aber Störsignale empfangen, so dass die Lichtschranke
> nicht erkannt wurde.

Es gibt mehrere Arten von "Funk", mit und ohne Netzwerk-Protokoll.
"Dumme" Module übertragen nur einen Kanal, entsprechend Signal da oder
weg, und haben damit (fast) keine Verzögerung.

Es gibt auch sicherere Kabelverbindungen, z.B. mit Stromschnittstelle
(4-20mA), die auch noch Kabelbruch etc. feststellen können.

Und Arduinos habe typischerweise keine Quarze, sondern
Keramik-Resonatoren, was die Frequenzstabilität noch mehr
verschlechtert. Anscheinend sind die so liederlich, daß der USB
Controller (beim Uno/Mega) mit einem separaten Quarz betrieben wird.

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 09.07.2017 um 13:37 schrieb Tim Franke:

Dann wäre ein Kontakt an der Klammer vielleicht besser geeignet als die
Lichtschranke?

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 09.07.2017 um 16:04 schrieb Gregor Szaktilla:

> Wenn Du statt einer (Glas-) Murmel eine Stahlkugel nimmst, kannst Du das
> Halten von einem Elektromagneten erledigen lassen. Und den schaltest Du
> mit dem gleichen Arduino, der die Ankunft am Ziel feststellt.

Dann kommt die Zeit hinzu, die für den Abbau des Magnetfelds anfällt.

Man sollte wirklich mal alle Vorschläge kombinieren, und die einzelnen
Verzögerungszeiten vergleichen.

Bei der Lichtschranke könnte man die *konstante* Zeit ermitteln, die vom
Loslassen bis zum Ansprechen der Lichtschranke anfällt, und die jeweils
zur Gesamtdauer addieren. Oder noch besser die Strecke, welche die Kugel
bis zum Ansprechen schon zurückgelegt hat. Das sollte IMO die genauesten
Ergebnisse liefern, unabhängig davon, wann und wie die Kugel losgelassen
wird.

DoDi

[Rafael Deliano]

>> Stahlkugel Elektromagneten

> Dann kommt die Zeit hinzu, die für den Abbau des Magnetfelds anfällt.

Magnet mit Mosfet für hohe Spannung ohne Freilaufdiode schalten.

MfG JRD

[Hans-Peter Diettrich]

IMO baut sich das Magnetfeld dann langsam ab, da seine gespeicherte
Energie keinen Ausweg (Stromfluß) findet. Mit Freilaufdiode verpufft die
Energie in der Diode und dem Innenwiderstand. Aber ganz sicher bin ich
mir da nicht...

DoDi

[Gerald Oppen]

Am 09.07.2017 um 17:30 schrieb Hans-Peter Diettrich:

> Bei der Lichtschranke könnte man die *konstante* Zeit ermitteln, die vom
> Loslassen bis zum Ansprechen der Lichtschranke anfällt, und die jeweils
> zur Gesamtdauer addieren. Oder noch besser die Strecke, welche die Kugel
> bis zum Ansprechen schon zurückgelegt hat. Das sollte IMO die genauesten
> Ergebnisse liefern, unabhängig davon, wann und wie die Kugel losgelassen
> wird.

Man könnte auch mit einer doppelten Lichtschranke die
Anfangsgeschwindigkeit messen nach dem sich die Kugel komplett von den
mechanischen Einflüßen der Haltevorrichtung gelöst hat.

Gerald

[Rafael Deliano]

> Aber ganz sicher bin ich mir da nicht...

Ohne Stromfluß kein Magnetfeld hätte ich vermutet.

Durch die Freilaufdiode wird die gespeicherte Energie
in Spule zurückgeführt. Sie wird zwar jetzt verpolt
gespeist aber (Weicheisen-)Magneten sind polungs-
unabhängig.

Vgl. die seltenere Beschaltung von Relais mit Z-Diode
wo man auch die Spannung hochlaufen läßt.

MfG JRD

[Rolf Bombach]

Volker Bartheld schrieb:
>

http://www.cameraaxe.com/wiki/index.php?title=Sensors#Projectile_Sensor

> Mach es ohne Funk. Die vom Funkprotokoll erlaubten Zeitschwankungen sind
> Spaßverderber. Dazu kommt die weitere Unwägbarkeit Deiner (unnötigerweise)
> gekoppelten Arduinos.

Ich empfehle auch solche und ähnliche Artikel. Unsere Lehrlinge wollten
in einem ähnlichen Experiment (für einen Besuchstag) die Geschwindigkeit
eines Tischtennisballs in einem Vakuumrohr messen. War dann doch schneller
als gedacht. Jedenfalls war die erste Eigenkonstruktion des Photodioden-
Empfängers mit einem 741er nicht so dolle. Am Schluss war dann ein
Video-Preamp drin.

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Gerrit Heitsch schrieb:
>
> Das gilt für beliebige Computer. Wenn sie nicht aus derselben Taktquelle gespeist
> werden sondern jeweils eine eigene benutzen werden sie auseinanderdriften.
> Ein Quarz ist recht genau, aber eben nicht 100%.

Es muss nicht am Quarz liegen, es kann auch falsch mit den Frequenzen gerechnet werden.

http://www-users.math.umn.edu/~arnold/disasters/patriot.html

--
mfg Rolf Bombach

[Gerrit Heitsch]

NE592? Den hat damals Commodore in der 1541 verwendet um das Signal vom
Lesekopf zu verstärken.

Gerrit

[Rolf Bombach]

Gregor Szaktilla schrieb:

Auch bei Atomuhrnormal wird die Uhr oben im Turm schneller laufen.

https://de.wikipedia.org/wiki/Pound-Rebka-Experiment
https://de.wikipedia.org/wiki/Hafele-Keating-Experiment

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Gerrit Heitsch schrieb:

Mit Mogeln geht das schon.

https://de.wikipedia.org/wiki/Atwoodsche_Fallmaschine

--
mfg Rolf Bombach

[Rolf Bombach]

Hans-Peter Diettrich schrieb:

Bei einer idealen Diode und supraleitendem Drahtmaterial
würde der Strom beliebig lange weiterfliessen. In der
Diode verpufft keine Energie. In der realen Diode
halt die Leistung Strom x Flussspannung der Diode, und
die ist im Vergleich zur Spulenspannung idR nur klein.
Die Energie wird dann nur im Spulenwiderstand verheizt.
Das dauert.

Ohne Diode baut sich eine hohe Spannung auf, schon
klar, es fliesst dann kein Strom in der Spule mehr. Das
Magnetfeld wird dann in Wirbelströmen im Kern verheizt.
Das ist, von Exotika mal abgesehen, die schnellste
Methode.

Zur Begrenzung der Spannung verwendet man in der Praxis
Z-Dioden, Varistoren, Dioden zur Rückgewinnung der Energie
und in Kraftwerken zum Teil eine Ent-Erregungsspannung
gegenteiliger Polarität. Die Freilaufdiode schont nur
maximal die Ansteuerung (und den Geldbeutel), vertrödelt
so aber am meisten Zeit.

--
mfg Rolf Bombach

[horejsi]

Mit Diode fliesst ein Strom nach dem Abschalten. Und dieser Strom
erzeugt wie jeder Strom durch eine Spule ein Magnetfeld.

---
Diese E-Mail wurde von AVG auf Viren geprüft.
http://www.avg.com

[Gregor Szaktilla]

Ja.

Gut, dass die Zeit nicht schneller vergeht, als wir altern. Am Ende
würden wir immer jünger werden ...

[Andreas Weber]

Am 09.07.2017 um 12:55 schrieb Andreas Karrer:
> * Gerrit Heitsch <ger...@laosinh.s.bawue.de>:

>> On 07/09/2017 09:52 AM, Tim Franke wrote:
>> Warum scheidet bei 40m ein Kabel aus? Das ist doch noch keine Länge die
>> Probleme macht.
>

> Vermutung: Weil die einen in Pisa nicht so gern Kabel von der Besucherplattform
> legen lassen. Wenn man solche Experimente macht, dann ja wohl klassisch.

Ich hoffe die lassen jemanden in Pisa auch nicht eine Stahlkugel
runterwerfen. SCNR

> - Andi

dito

[Marcel Mueller]

On 09.07.17 16.13, Gerrit Heitsch wrote:
> On 07/09/2017 04:11 PM, Marcel Mueller wrote:
>> On 09.07.17 14.20, Rupert Haselbeck wrote:
>>> Dann hat die Murmel beim Start der Messung also nicht die
>>> Geschwindigkeit 0
>>> sondern ist bereits mit etwa 0,2 bis 0,3 m/s unterwegs. Sie wird also in
>>> kürzerer Zeit unten ankommen.
>>> Freilich würde das bei einer Fallhöhe von 3 Metern und einem Abstand der
>>> Lichtschranke vom tatsächlichen Startpunkt von 5mm nur eine knappe
>>> Millisekunde ausmachen (wenn ich mich nicht verrechnet habe...).
>>
>> Also ich komme da auf mehr.
>>
>> - 5mm wären 32ms.
>> - 3m wären 7,672s.
>> - 3,005m wären 7,678s.
>
> 3m fallen braucht 7.672s?

Ja, sorry, ich übe noch mit dem Tippen auf dem Taschenrechner. ;-) Gibt
ungefähr eine Zehnerpotenz weniger.
Aber die Differenz im Endergebnis bleibt trotzdem ungefähr auf dem Level
der fehlendem 5mm Fallhöhe, denn die Fallzeit für 3m und 3,005m ist fast
gleich. Daran ändert sich nichts.

> Auf welchem Planeten?

Och, da findet sich einer...


Marcel

[Tim Franke]

Am 09.07.2017 um 17:14 schrieb Hans-Peter Diettrich:

> Und Du bist sicher, daß die Lichtschranke nicht schon durch Fremdlicht
> gestört wird, und ihr Signal deshalb schon zappelt?

Ja, drinnen ist es kein Problem.
Draussen bei Sonne gibt's weitere Probleme bei natürlichem IR Licht.

[Andreas Neumann]

Rolf Bombach wrote:

> Es muss nicht am Quarz liegen, es kann auch falsch mit den Frequenzen
> gerechnet werden.
>
> http://www-users.math.umn.edu/~arnold/disasters/patriot.html

Also auch hier gälte "ein reboot macht alles gut", ist ja wie bei Window$.
Das ist beinahe witzig, wenn auch nicht für die Kanonenfutter-Jungs.
Immerhin kann man sich damit trösten, dass der gemeine GI ja für die
Freiheit und seine Nation gerne zum Helden wird.
Amerikanische SW lässt PCs, Flugabwehrraketen, Kriegsschiffe und ganze
Raumschiffe abstürzen. America first at it's finest.

Wer Sarkasmus findet... etc. pp.

[Hanno Foest]

Am 09.07.2017 um 19:16 schrieb Rolf Bombach:

> http://www-users.math.umn.edu/~arnold/disasters/patriot.html

Lustig. Damals in den Nachrichten hieß es noch, die Patriot hätte
getroffen, und daraufhin wäre der Sprengkopf auf die Baracken der
Soldaten gefallen.

Hanno

[Stefan]

<ack>

Es gibt eine ganze Reihe möglicher Fehlerquellen, z.B. den Sender.
Wie wird der angesteuert? Werden da Daten übertragen oder gibt es nur
ein CW-Signal?
Wie werden die Daten empfangen? Über eine serielle Verbindung? Welche
Verzögerung macht die?

Wie reproduzierbar ist denn das "falsche" Ergebnis?

Zum Thema Zeitmessung: Mit einem ATmega würde ich sowas möglichst mit
der Compare Capture Einheit machen. Das ist ein Zähler, der durch ein
externes Signal zurückgesetzt bzw. ausgelesen werden kann. Damit sind
dann Zeitmessungen mit Auflösungen unter 1uS möglich.

Ob das so mit der Arduino Umgebung geht, weiß ich allerdings nicht.

Gruß

Stefan

[horst.d.winzler]

Am 09.07.2017 um 19:16 schrieb Rolf Bombach:

Friendliy Fire halt, somit kein Problem.

--
---hdw---

[horst.d.winzler]

Am 09.07.2017 um 18:01 schrieb Rafael Deliano:

und entsprechend spannungsfester Längsdiode.

--
---hdw---

[Matthias Weingart]

Tim Franke <tim_f...@gmx.de>:

> Am 09.07.2017 um 11:46 schrieb Gerrit Heitsch:
>

>> Warum scheidet bei 40m ein Kabel aus? Das ist doch noch keine Länge die
>> Probleme macht.
>
> Ich hatte beim Versuch erhebliche Probleme, schon bei einer Länge von
> 5m. Ich konnte das Auslösen der Lichtschranke nicht mehr detektieren, da
> ständig Störsignale über das lange Kabel empfangen wurden. Das ist wohl
> zu einer Antenne geworden.

Solche Störungen kann man auf mehreren Wegen verringern:
- verdrilltes Kabel
- filtern (zumindest kleinen C mit z.B. 1nF am Ende dran)
- Optokoppler zwischen beiden Stationen, insbesondere wenn die noch auf
anderem Wege verbunden sind (Netzteil -> Stromnetz).
- (schon erwähnt: Bussystem, das für die Länge geeignet ist, verwenden)

Das mit dem Optokoppler und 40m Kabel sollte ganz gut störungsfrei
funktionieren und ist noch am wenigsten aufwendig. Die 5-10mA, die Du
brauchst, um die LED im Optokoppler zum Leuchten zu bekommen, kriegst mit
kaum einem Störsignal hin. Verdrilltes Kabel würde ich aber trotzdem
verwenden.

M.
--

[Peter Heitzer]

Dieter Wiedmann <dieter....@t-online.de> wrote:
>Am 08.07.2017 um 21:43 schrieb Tim Franke:

>> Ist die Differenz von millis ggf. fehlerhaft?

>Miss doch mal bei verschiedenen Fallhöhen.

Man könnte auch den _Arduino selbst_ fallen lassen, z.B. mittels Auslösung
eines Haltemagnetes. Damit man nicht für jeden Versuch einen neuen Arduino
braucht, sollte man den Aufprall dämpfen. Problematisch könnten zu
hohe Beschleunigungen für den Quarz werden. Die Kurzzeitstabilität des
internen RC-Oszillator sollte aber ausreichen, wenn man vor jeder Messung
mit einer Quarzreferenz abgleicht.

--
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, peter....@rz.uni-regensburg.de

[Peter Heitzer]

Tim Franke <tim_f...@gmx.de> wrote:
>Am 09.07.2017 um 01:01 schrieb Gregor Szaktilla:
>> Ich frage mich, warum denn überhaupt zwei Arduinos zum Einsatz kommen.
>> Bei 0,8 Sekunden Fallzeit kann die Strecke ja nicht viel länger als ein
>> paar Meter sein, die man auch mit Draht überbrücken kann. Mit zwei

>Die eigentliche Messung soll von einem 40m hohen Turm erfolgen. Hier zu
>Hause sind es nur erste Test. Kabel scheidet da leider aus.

Bei direkter Sichtverbindung sollte eine IR Übertragung möglich sein.

[Peter Heitzer]

Gerrit Heitsch <ger...@laosinh.s.bawue.de> wrote:

>On 07/09/2017 01:39 PM, Tim Franke wrote:
>> Am 09.07.2017 um 11:46 schrieb Gerrit Heitsch:
>>

>>> Warum scheidet bei 40m ein Kabel aus? Das ist doch noch keine Länge die
>>> Probleme macht.
>>
>> Ich hatte beim Versuch erhebliche Probleme, schon bei einer Länge von
>> 5m. Ich konnte das Auslösen der Lichtschranke nicht mehr detektieren, da
>> ständig Störsignale über das lange Kabel empfangen wurden. Das ist wohl
>> zu einer Antenne geworden.

>Das hängt man natürlich nicht direkt an einen Pin des Arduino, da gehört
>auf Senderseite ein brauchbarer Treiber hin und auf Empfängerseite ein
>ebensolcher Empfänger.

>Eine Möglichkeit wären 2 Stück MAX232... Eine RS232 verträgt
>normalerweise einiges an Länge. Es muss ja keine RS232 von den Signalen
>her sein...

Ich würde eine Stromschleife mit Optokopplern verwenden. Die AVRs können
ja locker 10-20 mA treiben. UART braucht es auch keinen; da nimmt man
einfach einen Pinchange-Interrupt. Ob sowas von den Arduinobibliotheken
einfach unterstützt wird, weiss ich nicht. Man muss die aber auch nicht
verwenden.

[Peter Heitzer]

Gregor Szaktilla <spam...@ktilla.de> wrote:
>Am 09.07.2017 um 11:50 schrieb Rupert Haselbeck:
>> Gregor Szaktilla schrieb:
>>> Meine bisherigen Erfahrungen zeigen, dass selbst baugleiche Arduinos,
>>> die vermutlich auch aus der selben Charge stammen, schon nach kurzer
>>> Zeit deutlich asynchron laufen.
>> Das ist sicherlich richtig. Aber welchen Einfluss sollte das auf das
>> Messergebnis bei Tims Aufbau haben?

>Eigentlich keinen, wenn man es nicht hochwissenschaftlich supergenau
>nimmt. Ich wollte damit nur sagen, dass man sich bei Zeitmessungen nicht
>darauf verlassen darf, dass zwei Arduinos absolut synchron ticken.

Insbesondere, wenn man nur millies() betrachtet. Ich würde für
genauere Messungen einen 16-Bit-Timer mit µs Taktung verwenden und beim
64K Überlauf in einer ISR eine 16-Bit-Variable inkrementieren.
Das reicht für über eine Stunde mit µs Auflösung. Die Lichtschranke
löst dann einen Capture Event aus. Die niederwertigen 16Bit kommen
direkt aus dem Capture Register; die höherwertigen aus der 16-Bit-Variable.
Bei zwei Arduinos muss ich nur regelmässig den Offset der 32-Bit-Zähler
bestimmen; die absoluten Werte sind egal.

[Volker Bartheld]

On Sun, 9 Jul 2017 11:12:35 +0200, Tim Franke wrote:
> Am 09.07.2017 um 10:18 schrieb Volker Bartheld:
>> (vernünftige Messungen von Zeitdifferenzen mit dem Arduino sind nicht ganz
>> trivial) und der sog. "Projektilsensor", eine triviale Gabellichtschranke
>> http://www.cameraaxe.com/wiki/index.php?title=Sensors#Projectile_Sensor
> Wenn ich dasrichtig überblicke, liegt mein Problem in der großen
> Entfernung (~40m) von Start und Ende. Bei dem Projektil waren es nur
> wenige Zentimeter.

Es spricht nichts dagegen, beim Start Deines Fallkörpers eine
Geschwindigkeitsmessung vorzunehmen (via Gabellichtschranke) und bei
Ankunft erneut. Konkret würde ich die Rechnerei auf später vertagen und
den Arduino nur die Zeitstempel t1, t2, t3 und t4 fürs Unterbrechen der
Lichtschranke notieren lassen. Interrupts usw. natürlich deaktiviert und
alle anderen Vorkehrungen getroffen, die unnötige Latenz vermeiden.

Anstatt Funkstrecke oder länglichem Meßkabel könntest Du auch das eine Ende
der Gabellichtschranke mit Glasfaserkabel quasi "nach unten" verlagern,
40m sind da keinerlei Problem. Wenn das partout nicht geht, wären
vielleicht auch diese Ojecoco H430 Transceiver interessant (baugleich zu
ComTrig G430). Da hast Du - wenn Du es richtig machst - etwa 400us Latenz,
was bei Deinem Fallversuch möglicherweise reicht. "Richtig" heißt hier:
Auto-Standby deaktivieren.

Links:
http://www.techphotoblog.com/tpb-64/
http://www.flickr.com/groups/strobist/discuss/72157633644707133/
https://www.enjoyyourcamera.com/Fernausloeser/Funkausloeser/Commlite-Comtrig-G430C-150m-Blitzausloeser-mit-Gruppensteuerung-und-Funkausloeser-fuer-Kameras-fuer-Canon-und-andere-Kamerakabel-separat::8733.html

Bonus: Bei den o. g. Funkauslösern gibt es einen sog. "ECP-Port", dabei
handelt es sich um eine 2.5mm-Stereoklinkenbuchse mit gemeinsamer Masse am
hinteren Ring und zwei Auslösekontakten (Autofokus: vorderer Ringe,
Auslöser: Spitze). S. auch:

https://groups.google.com/forum/#!original/de.rec.fotografie/88bbI4JXne8/pqDzuA1i7LQJ

Extrabonus: Kann man nach dem Versuch auf der D-SLR einsetzen.

Viel Erfolg!

Volker

--
@: W E B 2 0 1 7 at B A R T H E L D dot N E T
3W: www.bartheld.net

[Hans-Peter Diettrich]

Am 09.07.2017 um 19:30 schrieb Rolf Bombach:
> Hans-Peter Diettrich schrieb:

> Ohne Diode baut sich eine hohe Spannung auf, schon
> klar, es fliesst dann kein Strom in der Spule mehr. Das
> Magnetfeld wird dann in Wirbelströmen im Kern verheizt.

Danke, dieser Teil hat mir bislang noch gefehlt. So wird die Sache
endlich plausibel :-)

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Hier ist es umgekehrt, das (zusammenbrechende) Magnetfeld erzeugt den
Strom. Es ist nur etwas widersinnig, daß man dem Strom einen Widerstand
anbieten muß, der die Energie aufnimmt und sie damit dem Magnetfeld
entzieht. Damit sollte ein Widerstand in Serie mit der Diode das
Magnetfeld schneller zusammenbrechen lassen, doch dann hat man mit der
entsprechend höheren Spannung zu kämpfen - deshalb die Variante mit der
Zenerdiode, welche die Spannung auf unkritische Werte begrenzt.

Das Tüpfelchen auf dem i hat Rolf beigesteuert, mit den Wirbelströmen im
Kern, die auch Energie vernichten können. Die entstehen aber erst, wenn
das Magnetfeld zusammenbricht, bei konstantem Strom gibt es keine
Wirbelströme (der Kern ist ja quasi die Sekundärspule des Trafos).

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 10.07.2017 um 09:57 schrieb Peter Heitzer:

> Tim Franke <tim_f...@gmx.de> wrote:

>> Die eigentliche Messung soll von einem 40m hohen Turm erfolgen. Hier zu
>> Hause sind es nur erste Test. Kabel scheidet da leider aus.
>
> Bei direkter Sichtverbindung sollte eine IR Übertragung möglich sein.

Bei 40m und Sonnenlicht ist das eher illusorisch. Wenn schon, dann würde
ich einen Laser-Pointer verwenden, den man leicht auf den Empfänger
ausrichten kann. Kostet weniger und braucht weniger Energie als eine
IR-LED. Je höher der Turm, desto größer die Aufweitung des Strahls -
Schwankungen des Turms sollten damit wenig Einfluß auf die Übertragung
haben.

Mit einem Umlenkspiegel kann man Lichtschranke und Übertragung
kombinieren, der Strahl wird dann von der fallenden Kugel unterbrochen,
bevor er nach unten umgelenkt wird. Aber Vorsicht vor Schmetterlingen
und ähnlichem Getier, das den Strahl kreuzen könnte!

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 10.07.2017 um 06:41 schrieb Stefan:

> Zum Thema Zeitmessung: Mit einem ATmega würde ich sowas möglichst mit
> der Compare Capture Einheit machen. Das ist ein Zähler, der durch ein
> externes Signal zurückgesetzt bzw. ausgelesen werden kann. Damit sind
> dann Zeitmessungen mit Auflösungen unter 1uS möglich.
>
> Ob das so mit der Arduino Umgebung geht, weiß ich allerdings nicht.

Von den Standard-Bibliotheken wird das nicht unterstützt, da muß man
schon selbst Hand anlegen und die Register entsprechend programmieren.
Dann wird bei einem Interrupt am Capture-Eingang des Zählers der
aktuelle Zählerstand ins Capture-Register kopiert. Aber Vorsicht, bei
der nächsten Änderung des Capture-Eingangs wird der Wert wieder
überschrieben, also Capture in der ISR gleich wieder abschalten.

DoDi

[Volker Bartheld]

On Mon, 10 Jul 2017 18:40:23 +0200, Hans-Peter Diettrich wrote:
> Am 10.07.2017 um 06:41 schrieb Stefan:
>> Zum Thema Zeitmessung: Mit einem ATmega würde ich sowas möglichst mit

>> der Compare Capture Einheit machen. [...]

>> Ob das so mit der Arduino Umgebung geht, weiß ich allerdings nicht.
> Von den Standard-Bibliotheken wird das nicht unterstützt, da muß man
> schon selbst Hand anlegen und die Register entsprechend programmieren.

https://www.mikrocontroller.net/articles/High-Speed_capture_mit_ATmega_Timer

[Marte Schwarz]

Hi DiDo,

>> Mit Diode fliesst ein Strom nach dem Abschalten. Und dieser Strom
>> erzeugt wie jeder Strom durch eine Spule ein Magnetfeld.
>
> Hier ist es umgekehrt, das (zusammenbrechende) Magnetfeld erzeugt den
> Strom.

Das ist völlig von der Betrachtungsweise abhängig. Strom und Magnetfeld
gehören einfach zusammen. Ist Magnetfeld da, ist auch Strom da und
genauso gut anders herum. Energetisch betrachtet wird es IMHO
verständlicher.

> Es ist nur etwas widersinnig, daß man dem Strom einen Widerstand
> anbieten muß, der die Energie aufnimmt und sie damit dem Magnetfeld
> entzieht.

Was daran widersinnig sein soll, verstehe ich nicht. Ein Magnetfeld ist
ein Energiespeicher. Um es aufzubauen bedurfte es einiger Energie, die
man hineingesteckt hatte. Beim Abschalten muss die irgendwo hin.

Das kann in einen Zündfunken gehen, wie bei alten Autos,
oder in eine Freilaufdiode oder in einen Freilaufwiderstand oder in eine
Zenerdiode oder in den Avalanceeffekt eines Halbleiters... Wenn es dumm
läuft entwickelt diese Energie ein zerstörerisches Potenzial z.B.im
Halbleitermaterial des schaltenden Transistors.
Die Abschaltzeit des Magnetfeldes liegt wesentlich darin, wie groß die
Leistung ist, die man dem Magnetfeld entnimmt. Mit einer Freilaufdiode
wird mit dem Strom wenig Spannung aufgebaut, entsprechend wenig Leistung
wird entnommen, entsprechend langsam baut sich das Feld ab. Bei Relais,
die entsprechende Ströme schalten, verlangsamt sich dadurch die
Ankerbewegung und entsprechend verkürzt sich die Lebensdauer des
Kontaktes. Eine Zener-/Avalancediode kann hingegen eine kontrolliert
hohe Spannung aufbauen und dementsprechend mehr Leistung aus dem
Magnetfeld herausziehen, das Magnetfeld wird also schneller in Wärme
umgesetzt. Wenn man derartige Schaltvorgänge oft macht, kann es sich
lohnen, diese Energie anstatt in Wärme zu wandeln auch wieder in
elektrische Energie zurückwandeln und dann sinnvoller verwenden.

> Das Tüpfelchen auf dem i hat Rolf beigesteuert, mit den Wirbelströmen im
> Kern, die auch Energie vernichten können. Die entstehen aber erst, wenn
> das Magnetfeld zusammenbricht, bei konstantem Strom gibt es keine
> Wirbelströme (der Kern ist ja quasi die Sekundärspule des Trafos).

Und weil man diese Wirbelströme irgendwie nie wirklich braucht / haben
will, konstruiert man die Kerne möglichst so, dass diese Wirbelströme so
gering wie möglich bleiben. In der Praxis wird die Energie daher vor
allem in den ansteuernden Elementen verheizt, und wenig davon im
Kernmaterial.

Marte

[Matthias Weingart]

Marte Schwarz <marte....@gmx.de>:

> Das kann in einen Zündfunken gehen, wie bei alten Autos,

> oder in eine Freilaufdiode oder in einen Freilaufwiderstand oder in eine
> Zenerdiode oder in den Avalanceeffekt eines Halbleiters... Wenn es dumm

> läuft entwickelt diese Energie ein zerstörerisches Potenzial z.B.im
> Halbleitermaterial des schaltenden Transistors.
> Die Abschaltzeit des Magnetfeldes liegt wesentlich darin, wie groß die

> Leistung ist, die man dem Magnetfeld entnimmt. Mit einer Freilaufdiode
> wird mit dem Strom wenig Spannung aufgebaut, entsprechend wenig Leistung
> wird entnommen, entsprechend langsam baut sich das Feld ab. Bei Relais,

> die entsprechende Ströme schalten, verlangsamt sich dadurch die
> Ankerbewegung und entsprechend verkürzt sich die Lebensdauer des

> Kontaktes. Eine Zener-/Avalancediode kann hingegen eine kontrolliert
> hohe Spannung aufbauen und dementsprechend mehr Leistung aus dem
> Magnetfeld herausziehen,

>> Das Tüpfelchen auf dem i hat Rolf beigesteuert, mit den Wirbelströmen
>> im Kern, die auch Energie vernichten können. Die entstehen aber erst,

>> wenn das Magnetfeld zusammenbricht, bei konstantem Strom gibt es keine

>> Wirbelströme (der Kern ist ja quasi die Sekundärspule des Trafos).

Und dann kann man die Energie auch noch in einen Kondensator umladen, je
kleiner der Kondensator ist, umsoschneller geht das und um so höher wird die
Spannung (da E=C/2*U^2 ist das aber moderat). Muss man dann aktiv abschalten
sobald der Strom null wird, wäre eine ideale Anwendung für einen Thyristor.
Praktisch gesehen habe ich so eine resonante LC-Freilaufschaltung für
Induktivitäten aber noch nicht. Liegt vielleicht daran, dass man dann noch
mit der Energie im C irgendwohin muss, um ihn für den nächsten Schuss wieder
klarzumachen, vielleicht für Energiesparrelais - die Energie im C per Wandler
zurück in die Betriebsspannung speisen ;-).

M.
--

[horejsi]

Am 11.07.2017 um 08:14 schrieb Marte Schwarz:

> Das kann in einen Zündfunken gehen, wie bei alten Autos,

Auch bei neuen Autos mit Benzinmotor wird ein Zündfunke gebraucht. Ob
die dazu notwendige Energie in einer Spule oder in einem Kondensator
(CDI) gespeichert wird, habe ich allerdings noch nicht untersucht. Die
Tatsache, dass die Zündeinheit im Kerzenstecker integriert ist, ändert
wohl nichts am Prinzip.

[Marte Schwarz]

Hi Matthias,

> Und dann kann man die Energie auch noch in einen Kondensator umladen,

fast hätte ich gesagt: Du hast den RCD Snubber erfunden.

> kleiner der Kondensator ist, um so schneller geht das und um so höher wird die

> Spannung (da E=C/2*U^2 ist das aber moderat). Muss man dann aktiv abschalten
> sobald der Strom null wird, wäre eine ideale Anwendung für einen Thyristor.

Thyristoren sind meist sehr langsam, aber Dioden tun's dafür auch.

> Praktisch gesehen habe ich so eine resonante LC-Freilaufschaltung für
> Induktivitäten aber noch nicht. Liegt vielleicht daran, dass man dann noch
> mit der Energie im C irgendwohin muss, um ihn für den nächsten Schuss wieder
> klarzumachen,

Meist eine Zenerdiode Parallel zum C

> vielleicht für Energiesparrelais - die Energie im C per Wandler
> zurück in die Betriebsspannung speisen ;-).

Wenn genügend Energie zurückspeisbar ist, geht das durchaus.

Marte

[Matthias Weingart]

Marte Schwarz <marte....@gmx.de>:

> Hi Matthias,
>> Und dann kann man die Energie auch noch in einen Kondensator umladen,
>

> fast hätte ich gesagt: Du hast den RCD Snubber erfunden.

Gibt es den RCD snubber für normale Relais?

>> kleiner der Kondensator ist, um so schneller geht das und um so höher

>> wird die Spannung (da E=C/2*U^2 ist das aber moderat). Muss man dann

>> aktiv abschalten sobald der Strom null wird, wäre eine ideale
>> Anwendung für einen Thyristor.
>
> Thyristoren sind meist sehr langsam, aber Dioden tun's dafür auch.

Stimmt.

>> Praktisch gesehen habe ich so eine resonante LC-Freilaufschaltung für
>> Induktivitäten aber noch nicht. Liegt vielleicht daran, dass man dann
>> noch mit der Energie im C irgendwohin muss, um ihn für den nächsten

>> Schuss wieder klarzumachen,
>
> Meist eine Zenerdiode Parallel zum C

Die Zener entlädt doch nicht auf Null, was ja ganz wünschenswert wäre, die
Zener begrenzt ihmo nur die maximale Spannung über dem C, damit der bei
zuviel Induktion nicht hops geht...

M.
--

[Falk Dµebbert]

Am 11.07.17 um 10:00 schrieb horejsi:

> Am 11.07.2017 um 08:14 schrieb Marte Schwarz:
>
>> Das kann in einen Zündfunken gehen, wie bei alten Autos,
>
> Auch bei neuen Autos mit Benzinmotor wird ein Zündfunke gebraucht. Ob
> die dazu notwendige Energie in einer Spule oder in einem Kondensator
> (CDI) gespeichert wird, habe ich allerdings noch nicht untersucht. Die
> Tatsache, dass die Zündeinheit im Kerzenstecker integriert ist, ändert
> wohl nichts am Prinzip.

Der Sportwagen englischer Provinienz, den ich kürzlich auf der Bühne
hatte, nutzt eine Hochfrequenz-Entladung um 1 MHz. Da waren nicht
wirklich Energiespeicher anwesend.

Ich frage mich immer noch, Ozon sich auf die Verbrennung auswirkt.

Falk D.

[Hans-Peter Diettrich]

Am 11.07.2017 um 11:42 schrieb Marte Schwarz:
> Hi Matthias,
>> Und dann kann man die Energie auch noch in einen Kondensator umladen,
>
> fast hätte ich gesagt: Du hast den RCD Snubber erfunden.
>
>> kleiner der Kondensator ist, um so schneller geht das und um so höher
>> wird die
>> Spannung (da E=C/2*U^2 ist das aber moderat). Muss man dann aktiv
>> abschalten
>> sobald der Strom null wird, wäre eine ideale Anwendung für einen
>> Thyristor.
>
> Thyristoren sind meist sehr langsam, aber Dioden tun's dafür auch.
>
>> Praktisch gesehen habe ich so eine resonante LC-Freilaufschaltung für
>> Induktivitäten aber noch nicht. Liegt vielleicht daran, dass man dann
>> noch
>> mit der Energie im C irgendwohin muss, um ihn für den nächsten Schuss
>> wieder
>> klarzumachen,
>
> Meist eine Zenerdiode Parallel zum C

Frage: wofür braucht man dann überhaupt noch ein C, wenn die Zenerdiode
den Löwenanteil der Energie aufnimmt? Der Kondensator kann ja dann nur
Q=C*Uz aufnehmen, und C soll ja für schnelles Abschalten möglichst klein
sein, man könnte ihn dann also auch ganz weglassen :-]

Irgendwie habe ich das Gefühl, daß sich jeder irgendwann in Widersprüche
verwickelt, wenn er das schnelle Abschalten einer Spule erklären möchte ;-)

Tatsächlich handelt es sich dabei um ein Optimierungsproblem, da der
Idealfall (unendlicher Lastwiderstand) praktisch nicht funktionieren
kann. Nimmt man R und/oder C als Last, muß man die daran (bzw. an der
Spule) abfallende Spannung begrenzen. Schaltet man eine Z-Diode dazu,
muß man deren Strom bzw. verbratene Energie begrenzen. Und so kommt ein
Teil zum anderen, bis man zuletzt (hoffentlich) eine Lösung erhält,
deren Dimensionierung niemand mehr versteht ;-)

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 11.07.2017 um 08:14 schrieb Marte Schwarz:

>> Es ist nur etwas widersinnig, daß man dem Strom einen Widerstand
>> anbieten muß, der die Energie aufnimmt und sie damit dem Magnetfeld
>> entzieht.
>
> Was daran widersinnig sein soll, verstehe ich nicht. Ein Magnetfeld ist
> ein Energiespeicher. Um es aufzubauen bedurfte es einiger Energie, die
> man hineingesteckt hatte. Beim Abschalten muss die irgendwo hin.

Von einem Energiespeicher (Akku) erwartet man normalerweise, daß Energie
hineingesteckt wird, und dann die Stromzufuhr unterbrochen werden kann.
Und daß er sich bei abgeschalteter Energiezufuhr um so schneller
entlädt, je kleiner der Widerstand des Verbrauchers ist.

Bei einer Spule reicht es aber nicht, das Magnetfeld nur aufzubauen,
danach muß der Strom aufrechterhalten werden, sonst bricht es wieder
zusammen. Auf diese zusätzliche Energiezufuhr kann man nur verzichten,
wenn man eine supraleitende Spule hat, und die kurzschließt - genau
umgekehrt wie beim Akku oder Kondensator. Ist das auf den ersten Blick
nicht sehr widersinnig?

> Die Abschaltzeit des Magnetfeldes liegt wesentlich darin, wie groß die
> Leistung ist, die man dem Magnetfeld entnimmt. Mit einer Freilaufdiode
> wird mit dem Strom wenig Spannung aufgebaut, entsprechend wenig Leistung
> wird entnommen, entsprechend langsam baut sich das Feld ab.

Die Spannung entsteht doch über der Spule (an ihrem Innenwiderstand),
entspricht also zunächst genau der vorher anliegenden Betriebsspannung.
Beim Kurzschluß (z.B. über eine Diode) ist diese Spannung nicht meßbar,
kann aber über R*I berechnet werden. Und auch da ist es irgendwie
widersinnig, daß dem Speicher hier mit einem Kurzschluß weniger Energie
entzogen wird, als mit einem höheren Widerstand.

Aber wir haben es ja mit einem Stromspeicher zu tun, nicht mit einem
Ladungsspeicher. Versucht man nun, das Abschalten mit einem hohen
Lastwiderstand zu beschleunigen, dann liegt die extern aufgebaute hohe
Spannung auch an der Spule an. Wird diese Spannung zu hoch, kann es zu
Überschlägen zwischen den Windungen der Spule kommen, man darf also die
Spannung nicht beliebig hoch werden lassen.

>> Das Tüpfelchen auf dem i hat Rolf beigesteuert, mit den Wirbelströmen
>> im Kern, die auch Energie vernichten können. Die entstehen aber erst,
>> wenn das Magnetfeld zusammenbricht, bei konstantem Strom gibt es keine
>> Wirbelströme (der Kern ist ja quasi die Sekundärspule des Trafos).
>
> Und weil man diese Wirbelströme irgendwie nie wirklich braucht / haben
> will, konstruiert man die Kerne möglichst so, dass diese Wirbelströme so
> gering wie möglich bleiben.

Das gilt nur für den Betrieb mit Wechselstrom (z.B. Trafo). Bei einer
Magnetspule für Gleichstrom können Wirbelströme nur beim Ein- und
Ausschalten auftreten, und sind genau dann (zur Aufnahme von Energie)
durchaus erwünscht! Daher hat der billige massive Eisenkern hier
durchaus Vorteile gegenüber einem aus geschichtetem Trafoblech :-)

DoDi

[horst-d.winzler]

Am 07/11/17 um 15:31 schrieb Falk Dµebbert:

Ozon ist sehr reaktionsfreudig, aber, in den geringen Mengen wird es
nicht viel nutzen.

--
---hdw---

[Rafael Deliano]

Das wäre die Variante mit rüttelfreiem Ausklinken
einer Stahlkugel durch Elektromagnet:

http://www.embeddedFORTH.de/temp/Magnet.pdf

Verzögert 50usec. Man würde den Startpunkt wohl
von der fallenden Flanke des Spikes ableiten.

Wenn man kein Kabel verlegen will/kann:
der Spike könnte vermutlich Blitzlicht zünden.
50usec Lichtpuls zu detektieren wäre allerdings
sportlich.

MfG JRD

[horejsi]

Am 11.07.2017 um 15:31 schrieb Falk Dµebbert:
> Am 11.07.17 um 10:00 schrieb horejsi:
>> Am 11.07.2017 um 08:14 schrieb Marte Schwarz:
>>
>>> Das kann in einen Zündfunken gehen, wie bei alten Autos,
>>
>> Auch bei neuen Autos mit Benzinmotor wird ein Zündfunke gebraucht. Ob
>> die dazu notwendige Energie in einer Spule oder in einem Kondensator
>> (CDI) gespeichert wird, habe ich allerdings noch nicht untersucht. Die
>> Tatsache, dass die Zündeinheit im Kerzenstecker integriert ist, ändert
>> wohl nichts am Prinzip.
>
> Der Sportwagen englischer Provinienz, den ich kürzlich auf der Bühne
> hatte, nutzt eine Hochfrequenz-Entladung um 1 MHz. Da waren nicht
> wirklich Energiespeicher anwesend.
>

Wirklich nicht? Die Zündenergie wird nur für einen sehr kurzen Zeitpunkt
benötigt, sobald das Kraftstoff-Luftgemisch komplett entzündet ist,
braucht man keinen Zündfunken mehr.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Hans-Peter,

Du schriebst am Tue, 11 Jul 2017 16:24:00 +0200:

> Frage: wofür braucht man dann überhaupt noch ein C, wenn die Zenerdiode
> den Löwenanteil der Energie aufnimmt? Der Kondensator kann ja dann nur

Braucht man nicht, wenn man eine ideale Z-Diode einsetzt, die den Strom
ohne Zeitverzögerung bei Erreichen der Durchbruchspannung ableitet.
Natürlich dürfen deren Zuleitungen dann auch keine Induktivität haben.

> Q=C*Uz aufnehmen, und C soll ja für schnelles Abschalten möglichst klein
> sein, man könnte ihn dann also auch ganz weglassen :-]

Bei der üblichen RC-Serienschaltung hat die Kapazität recht wenig Einfluß
auf die Abschaltzeit, wenn sie nur genügend groß ist, um den Widerstand
die Energie verheizen zu lassen. Klein sollte sie nur sein, um das
Einschalten nicht zu belasten. Der Kondensator dient nur zum
gleichspannungsmäßigen Abtrennen des Arbeitsstromkreises.

> Irgendwie habe ich das Gefühl, daß sich jeder irgendwann in Widersprüche
> verwickelt, wenn er das schnelle Abschalten einer Spule erklären
> möchte ;-)

Wenn er sich die zugrundeliegenden physikalischen Vorgänge nicht erklären
kann, kann das sein.

> Tatsächlich handelt es sich dabei um ein Optimierungsproblem, da der
> Idealfall (unendlicher Lastwiderstand) praktisch nicht funktionieren
> kann. Nimmt man R und/oder C als Last, muß man die daran (bzw. an der

"C" ist keine Last, sondern eher das Gegenteil; je mehr sich ein
Kondensator auflädt, desto geringer wird die von ihm gebildete "Last".
Ein einfacher RC-Snubber begrenzt die Abschaltüberspannung auf die Summe
aus Spannungsabfall am Widerstand und Ladespannung des Kondensators;

Uü (t) = Ic (t) * R + Integral (t0, t, Ic (t) / C), und
dIc (t) / dt = -Uü (t)

(Uü: Überspannung, Ic: Spulenstrom [c: Coil], t: Zeit, t0: Abschaltzeit)

Wenn Du das Gleichungssystem auflöst. erhältst Du eine Kurve mit einem
Maximum, das einen verträglichen Wert nicht überschreiten sollte. (Bei
"üblicher" Dimensionierung bleibt der Wert des Integrals relativ klein
und kann nahezu ignoriert werden, was die Auswertung sehr vereinfacht.)
Der Zeitverlauf des Stroms ergibt dann auch gleich die Haltezeit des Relais.
Daß sich durch das Öffnen des Ankers, das die Spuleninduktivität verändert,
die Verhältnisse noch "leicht" verkomplzieren, kann man weitgehend
vernachlässigen.

> Spule) abfallende Spannung begrenzen. Schaltet man eine Z-Diode dazu, muß
> man deren Strom bzw. verbratene Energie begrenzen. Und so kommt ein Teil

Deren Strom begrenzt schon die Relaispule auf ihren Nennwert - mehr Strom
"is nich" - wo sollte der denn herkommen? Als Z-Diode ist halt meistens
kein ideales Bauteil verfügbar, das ohne Zeitverzögerung den Strom
übernehmen könnte, und so muß man die Dauer des Stromaufbaus durch die
Diode mit anderen Mitteln überbrücken. Passive Bauelemente kennen keine
Stromaufbauzeit (in technisch ausreichender Näherung) und können dies halt
leisten.

> zum anderen, bis man zuletzt (hoffentlich) eine Lösung erhält, deren
> Dimensionierung niemand mehr versteht ;-)

Nur, wenn man sich die Grundlagen nicht überlegt und ignoriert, daß in den
meisten Fällen die Werte - hier von R und C - nicht besonders kritisch
sind, weil die Bauteile_kosten_ bestimmend für die Auslegung sind.

--
--
(Weitergabe von Adressdaten, Telefonnummern u.ä. ohne Zustimmung
nicht gestattet, ebenso Zusendung von Werbung oder ähnlichem)
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Mit freundlichen Grüßen, S. Schicktanz
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[Sieghard Schicktanz]

Hallo Hans-Peter,

Du schriebst am Tue, 11 Jul 2017 16:24:04 +0200:

> Von einem Energiespeicher (Akku) erwartet man normalerweise, daß Energie
> hineingesteckt wird, und dann die Stromzufuhr unterbrochen werden kann.

^^^^^^^^^^
Ersetze "Strom" durch "Energie". "Strom" ist nur eine Komponente bei der
Energiezufuhr, die andere ist "Spannung". Nur deswegen verbraucht ein
Leiter "praktisch keine" Energie - die daran anliegende Spannung
verschwindet nahezu, und 0 * "irgendwas" ist halt immer 0.

> Und daß er sich bei abgeschalteter Energiezufuhr um so schneller entlädt,
> je kleiner der Widerstand des Verbrauchers ist.

Und das stimmt durchaus nicht so ohne weiteres. Sicher entlädt sich ein
kurzgeschlossener Akku auch - aber er gibt keine Energie nach außen ab.
Daß dann alles in seinem Inneren umgesetzt wird, ist lediglich die Folge
dessen, daß ein Akku eine Spannungsquelle darstellt.

> Bei einer Spule reicht es aber nicht, das Magnetfeld nur aufzubauen,
> danach muß der Strom aufrechterhalten werden, sonst bricht es wieder

Letzteres tut er nur aufgrund des Widerstands der Wicklung der Spule.

> zusammen. Auf diese zusätzliche Energiezufuhr kann man nur verzichten,
> wenn man eine supraleitende Spule hat, und die kurzschließt - genau

Wie Du hier selber feststellst, kann eine Spule ohne Verlustwiderstand
also durchaus Energie speichern, ohne eine Spannung nach außen zu zeigen.
Eine genügend verlustarme nicht-supraleitende Spule kann auch als Speicher
dienen, wenn man nur eine Speicherdauer braucht, die deutlich kürzer als
ihre Zeitkonstante ist. Jedes Schaltnetzteil benutzt das in kleinem
Maßstab, ebenso die Zündanlage im Auto.

> umgekehrt wie beim Akku oder Kondensator. Ist das auf den ersten Blick
> nicht sehr widersinnig?

Genauso widersinnig wie ein Schwungradspeicher gegenüber einem Fallturm.
Oder eine Laufwasserturbine gegenüber einem kartesischen Brunnen..
Auch da gibt es entsprechende Dualitäten - was im einen Fall die Höhe für
die Speicherung bedeutet, ist im anderen Fall die Bewegung. Kinetische
gegenüber potentieller Energie.

> > Die Abschaltzeit des Magnetfeldes liegt wesentlich darin, wie groß die
> > Leistung ist, die man dem Magnetfeld entnimmt. Mit einer Freilaufdiode

...

> Die Spannung entsteht doch über der Spule (an ihrem Innenwiderstand),
> entspricht also zunächst genau der vorher anliegenden Betriebsspannung.

Nein, die Spannung entsteht aus der Änderung des Stromes, die durch eine
Energieentnahme aus dem Feld entsteht. Die kann natürlich durch umsetzen in
Wärme am Spuleninnenwiderstand erfolgen, das geht aber nur, wenn die Spule
in einem geschlossenen Stromkreis liegt. Sobald der Strom sich ändert,
entsteht dadurch eine Induktionsspannung, die an den Klemmen der Spule
auftritt, ggfs. zusätzlich zu einer extern angelegten Spannung.

> Beim Kurzschluß (z.B. über eine Diode) ist diese Spannung nicht meßbar,
> kann aber über R*I berechnet werden. Und auch da ist es irgendwie
> widersinnig, daß dem Speicher hier mit einem Kurzschluß weniger Energie
> entzogen wird, als mit einem höheren Widerstand.

Wieso? Die Leistung, die die Spule über diesen Widerstand abgibt, ist
R*I², also proportional zum Widerstand - größerer Widerstand ergibt also
höhere Leistungsentnahme und damit schnelleren Energieabbau. Ist doch
völlig logisch.

> Aber wir haben es ja mit einem Stromspeicher zu tun, nicht mit einem
> Ladungsspeicher. Versucht man nun, das Abschalten mit einem hohen

"Gut erkannt", endlich.

> Lastwiderstand zu beschleunigen, dann liegt die extern aufgebaute hohe

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
Falsch - ...die _nach außen_ aufgebaute...

> Spannung auch an der Spule an. Wird diese Spannung zu hoch, kann es zu

^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
...Spannung _noch zusätzlich über der Spule_...

> Überschlägen zwischen den Windungen der Spule kommen, man darf also die
> Spannung nicht beliebig hoch werden lassen.

[Wirbelströme]

> Das gilt nur für den Betrieb mit Wechselstrom (z.B. Trafo). Bei einer
> Magnetspule für Gleichstrom können Wirbelströme nur beim Ein- und
> Ausschalten auftreten, und sind genau dann (zur Aufnahme von Energie)
> durchaus erwünscht!

Nein, das sind sie durchaus nicht, wenigstens nicht beim Einschalten, weil
sie da den Stromaufbau behindern und die Einschaltzeit verlängern. Nur
wegen der langweiligen Mechanik normaler Relais macht sich das weniger
bemerkbar. Schnelle Relais (z.B. Reed-Relais) benutzen deshalb durchaus
auch eisenlose Spulen.

[Sieghard Schicktanz]

Hallo Rafael,

Du schriebst am Tue, 11 Jul 2017 19:51:54 +0200:

Wieso Blitzlicht zünden? LED (ausreichender Strombelastbarkeit) als
"Freilaufdiode" sollte doch einen schönen Blitz produzieren. Und ist -
richtig dimensioniert - sogar wiederverwendbar.
Die 50µs sollten nicht das Problem sein, da gibt's passende Bauelemente.
Wenn aber größere Entfernungen (war da nicht von 40m oder so die Rede?)
zusammenkommen, wird schon eine gute Abschirmung gegen Fremdlicht und eine
Bündelung des Lichts nötig werden.

[Wolfgang Allinger]

On 12 Jul 17 at group /de/sci/electronics in article 20170712023...@Achmuehle.WOR

<Sieghard....@SchS.de> (Sieghard Schicktanz) wrote:

> verschwindet nahezu, und 0 * "irgendwas" ist halt immer 0.

Ausser bei den Politikern, da gibs noch schwarze Nullen und rote Nullen.
Wohl um sie von den politischen Nullen zu unterscheiden. Evtl. meinen die
aus versehen ja noch ihre politische Richtung. Genauso wie sie entlarvend
den Scheiss mit den Quantensprüngen bringen. Die QS bezeichnen wirklich
deren realen Fortschritt. Realsatire?




Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig)
Wolfgang

--
Ich bin in Paraguay lebender Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt!
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p
(lt. alter usenet Weisheit) iPod, iPhone, iPad, iTunes, iRak, iDiot

[Peter Heitzer]

Wolfgang Allinger <all...@spambog.com> wrote:

> On 12 Jul 17 at group /de/sci/electronics in article 20170712023...@Achmuehle.WOR
> <Sieghard....@SchS.de> (Sieghard Schicktanz) wrote:

>> verschwindet nahezu, und 0 * "irgendwas" ist halt immer 0.

>Ausser bei den Politikern, da gibs noch schwarze Nullen und rote Nullen.
>Wohl um sie von den politischen Nullen zu unterscheiden. Evtl. meinen die
>aus versehen ja noch ihre politische Richtung. Genauso wie sie entlarvend
>den Scheiss mit den Quantensprüngen bringen. Die QS bezeichnen wirklich
>deren realen Fortschritt. Realsatire?

Lustig ist auch immer "wir schaffen 50+x %" und glauben dabei, x sei
immer positiv.

[Peter Thoms]

Hallo,

ja.
Besitzt der Arduino überhaupt eine Uhr?

Ich hatte mal versucht Fax-Audio per Arduino zu decodieren.
Das Ergebnis ging im doppelten Sinne schief, wegen timing-chaos


Peter

[Peter Thoms]

Am 09.07.2017 um 14:23 schrieb Dieter Wiedmann:
> Am 09.07.2017 um 14:10 schrieb Gerrit Heitsch:
>> On 07/09/2017 01:48 PM, Dieter Wiedmann wrote:

>>> Am 09.07.2017 um 13:43 schrieb Gerrit Heitsch:
>>>
>>>> Das hängt man natürlich nicht direkt an einen Pin des Arduino, da
>>>> gehört
>>>> auf Senderseite ein brauchbarer Treiber hin und auf Empfängerseite ein
>>>> ebensolcher Empfänger.
>>>>
>>>> Eine Möglichkeit wären 2 Stück MAX232... Eine RS232 verträgt
>>>> normalerweise einiges an Länge. Es muss ja keine RS232 von den Signalen
>>>> her sein...
>>>

>>> Oder gleich RS-485 TX/RX.
>>
>> Auch möglich, da fiel mir nur direkt kein Treiber/Empfänger ein und der
>> MAX232 ist billig. Wobei es auf Empfängerseite auch ein MC1489 tun würde.
>
> Der Klassiker ist SN75176, aber auch die ganzen XYZ485 kosten kaum was.
Hallo,

so überschlägig bräuchte Kabel 200m/µS.


Peter

[Volker Bartheld]

On Wed, 12 Jul 2017 15:02:18 +0200, Peter Thoms wrote:
> Am 10.07.2017 um 12:48 schrieb Volker Bartheld:
>> Es spricht nichts dagegen, beim Start Deines Fallkörpers eine
>> Geschwindigkeitsmessung vorzunehmen (via Gabellichtschranke) und bei
>> Ankunft erneut. Konkret würde ich die Rechnerei auf später vertagen und
>> den Arduino nur die Zeitstempel t1, t2, t3 und t4 fürs Unterbrechen der
>> Lichtschranke notieren lassen.

> Besitzt der Arduino überhaupt eine Uhr?

Kommt drauf an, was Du unter "Uhr" verstehst. Eine Echtzeituhr mußt Du für
ein paar Euro Fuffzig dazukaufen, millis() gibt Dir die Zeit in
Millisekunden, die der uC seit dem letzten Mal gebootet hat. Wegen mir auch
micros() [1].

Daß das keine Atomuhr sein kann, ist Dir vermutlich klar. Ob das eine Rolle
bei Fallversuchen spielt, wo ein Objekt 40m im freien Fall zurücklegt und
dafür um die 2.9s benötigt? Wohl eher nicht.

Volker

[1] https://www.arduino.cc/en/Reference/Micros

[Volker Bartheld]

[sup: Gestammel korrigiert]

On Wed, 12 Jul 2017 15:02:18 +0200, Peter Thoms wrote:

> Am 10.07.2017 um 12:48 schrieb Volker Bartheld:
>> Es spricht nichts dagegen, beim Start Deines Fallkörpers eine
>> Geschwindigkeitsmessung vorzunehmen (via Gabellichtschranke) und bei
>> Ankunft erneut. Konkret würde ich die Rechnerei auf später vertagen und
>> den Arduino nur die Zeitstempel t1, t2, t3 und t4 fürs Unterbrechen der
>> Lichtschranke notieren lassen.

> Besitzt der Arduino überhaupt eine Uhr?

Kommt drauf an, was Du unter "Uhr" verstehst. Eine Echtzeituhr mußt Du für
ein paar Euro Fuffzig dazukaufen, millis() gibt Dir die Zeit in

Millisekunden, seit der uC das letzte Mal gebootet hat. Wegen mir auch

micros() [1].

Daß das keine Atomuhr sein kann, ist Dir vermutlich klar. Ob das eine Rolle
bei Fallversuchen spielt, wo ein Objekt 40m im freien Fall zurücklegt und
dafür um die 2.9s benötigt? Wohl eher nicht.

Volker

[1] https://www.arduino.cc/en/Reference/Micros

[Rafael Deliano]

Am 12.07.2017 02:45, schrieb Sieghard Schicktanz:
>> http://www.embeddedFORTH.de/temp/Magnet.pdf

> Wieso Blitzlicht zünden?

Röhre zündet erst bei hoher Spannung, das paßt hier gut.

> LED (ausreichender Strombelastbarkeit) als
> "Freilaufdiode" sollte doch einen schönen Blitz produzieren.

Mit dem kurzzeitigen Strom hätte LED wohl weniger Problem
als mit der 20V Sperrspannung.
Klemmdiode ist aber in der Schaltung wegen Geschwindigkeit
nicht vorgsehen.
Wie kritisch genaues Timing beim Start wirklich ist, wäre
zu prüfen: Kugel bewegt sich ja in dem Augenblick fast
nicht.

> Bündelung des Lichts nötig werden.

Bündelung durch z.B. simplen Parabolspiegel aus Alufolie
ist mit Licht wohl einfacher als mit Funk.

Ich vermute aber, daß mit zwei sauber programmierten
DCF77-Empfängern leidlich gute Timestamps zu haben sind
so daß die bestehende Funkübertragung dann reicht.

Was ich erstmal nicht glaube ist, daß man aus der Höhe
bei normaler Luftbewgung unten was trifft, selbst wenn
man rumpelfreien Start über Magnet hat.

MfG JRD

[Hans-Peter Diettrich]

Das glauben sie selbst nicht, suggerieren das aber allen Zuhörern. Und
wenn nachher nicht mal die 50% erreicht werden, kann ihnen niemand eine
Falschaussage nachweisen. So macht sich die Forschung bezahlt, die von
der Werbebranche schon vor vielen Jahrzehnten getrieben wurde - wie
verarsche ich meine Kunden, ohne daß sie mir hinterher einen Strick
draus drehen können?

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 12.07.2017 um 01:56 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Hans-Peter,
>
> Du schriebst am Tue, 11 Jul 2017 16:24:00 +0200:

>> Irgendwie habe ich das Gefühl, daß sich jeder irgendwann in Widersprüche
>> verwickelt, wenn er das schnelle Abschalten einer Spule erklären
>> möchte ;-)
>
> Wenn er sich die zugrundeliegenden physikalischen Vorgänge nicht erklären
> kann, kann das sein.

Ausnahmen bestätigen die Regel ;-)

Hauptsache, daß eine davon angebissen hat - vielen Dank :-)

>> Spule) abfallende Spannung begrenzen. Schaltet man eine Z-Diode dazu, muß
>> man deren Strom bzw. verbratene Energie begrenzen. Und so kommt ein Teil
>
> Deren Strom begrenzt schon die Relaispule auf ihren Nennwert - mehr Strom
> "is nich" - wo sollte der denn herkommen? Als Z-Diode ist halt meistens
> kein ideales Bauteil verfügbar, das ohne Zeitverzögerung den Strom
> übernehmen könnte, und so muß man die Dauer des Stromaufbaus durch die
> Diode mit anderen Mitteln überbrücken. Passive Bauelemente kennen keine
> Stromaufbauzeit (in technisch ausreichender Näherung) und können dies halt
> leisten.

Sehr schön argumentiert :-)

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 12.07.2017 um 02:39 schrieb Sieghard Schicktanz:
> Hallo Hans-Peter,
>
> Du schriebst am Tue, 11 Jul 2017 16:24:04 +0200:

>> Die Spannung entsteht doch über der Spule (an ihrem Innenwiderstand),
>> entspricht also zunächst genau der vorher anliegenden Betriebsspannung.
>
> Nein, die Spannung entsteht aus der Änderung des Stromes,

Deshalb hatte ich ja "zunächst" geschrieben. Im Hinblick darauf, daß die
Spule später auch noch die hinzukommende Induktionsspannung aushalten muß.

>> Aber wir haben es ja mit einem Stromspeicher zu tun, nicht mit einem
>> Ladungsspeicher. Versucht man nun, das Abschalten mit einem hohen
>
> "Gut erkannt", endlich.

Erkannt hatte ich das schon vorher, ich wollte nur möglichst viele
Stolpersteine bei ungeeigneter Analogie aufzählen.

> [Wirbelströme]
>> Das gilt nur für den Betrieb mit Wechselstrom (z.B. Trafo). Bei einer
>> Magnetspule für Gleichstrom können Wirbelströme nur beim Ein- und
>> Ausschalten auftreten, und sind genau dann (zur Aufnahme von Energie)
>> durchaus erwünscht!
>
> Nein, das sind sie durchaus nicht, wenigstens nicht beim Einschalten, weil
> sie da den Stromaufbau behindern und die Einschaltzeit verlängern.

Hmm, ist das wirklich so?

Wirkt der Kern beim Einschalten nicht auch als Sekundärspule eines
Stromwandlers? Je mehr (Wirbel-)Strom durch diese Sekundärspule fließt,
desto mehr Strom kann (muß) in der Primärspule fließen.

Hinderlich ist die Induktivität immer, und die wird durch *jede* Bauform
des Kerns erhöht. Bei den Wirbelströmen geht es aber IMO um die Güte der
Induktivität, und die soll hier möglichst niedrig sein.

DoDi

[Hans-Peter Diettrich]

Am 12.07.2017 um 15:02 schrieb Peter Thoms:

> Besitzt der Arduino überhaupt eine Uhr?

Ein Uhrwerk haben die Controller schon, man muß nur einen genügend
genauen Antrieb hinzufügen.

DoDi