temporärhaus wiki

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision
Previous revision
risssimulator16153 [2019-11-23 15:53] – old revision restored (2019-11-23 01:17) simon_luekerisssimulator16153 [2019-12-27 16:17] (current) – [Fotos] jakob_pietron
Line 1: Line 1:
 ====== Risssiumulator16153 ====== ====== Risssiumulator16153 ======
- 
-{{:risssimulatur16153-1.jpeg?direct&175|}} {{:risssimulatur16153-2.jpeg?direct&175|}} {{:risssimulatur16153-3.jpeg?direct&175|}} {{:risssimulatur16153-4.jpeg?direct&175|}} {{:risssimulatur16153-5.jpeg?direct&175|}} 
  
 Ein Simulator für Risse in historischen Bauwerken ;-) Ein Simulator für Risse in historischen Bauwerken ;-)
Line 7: Line 5:
  
 Der Rissimulator16153 und die entsprechenden „Sensoren in einer Aufputzdose“  sind Teil des Projekts [[MünsterMonitoring]]. Der Rissimulator16153 und die entsprechenden „Sensoren in einer Aufputzdose“  sind Teil des Projekts [[MünsterMonitoring]].
 +
  
 ===== Aufbau ===== ===== Aufbau =====
  
-  * Distanz-Messung +  * Abstandsmessung: 
-    * [[https://www.st.com/en/imaging-and-photonics-solutions/vl6180x.html|ToF-Sensor VL6180X]], [[https://www.st.com/resource/en/datasheet/vl6180x.pdf|Datenblatt]] +    * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrooptische_Entfernungsmessung|ToF-Sensor]] [[https://www.st.com/en/imaging-and-photonics-solutions/vl6180x.html|VL6180X]] für Abstand und Umgebungshelligkeit; [[https://www.st.com/content/ccc/resource/sales_and_marketing/promotional_material/flyer/ae/ee/16/e1/6e/61/41/ec/flvl6180x0914_lr.pdf/files/flvl6180x0914_lr.pdf/jcr:content/translations/en.flvl6180x0914_lr.pdf|Broschüre]], [[https://www.st.com/resource/en/datasheet/vl6180x.pdf|Datenblatt]] 
-    * Verbaut auf Breakout Board von [[https://www.pololu.com/product/2489|pololu]]. +    * Verbaut auf Breakout Board von [[https://www.pololu.com/product/2489|pololu]] 
-    * Polulu VL6180X [[https://github.com/pololu/vl6180x-arduino|Arduino Library]]. +    * Polulu VL6180X [[https://github.com/pololu/vl6180x-arduino|Arduino Library]] 
-  * Wetter-Messung +  * Klima-Messung 
-    * [[https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme280|Bosch BME280]], [[https://ae-bst.resource.bosch.com/media/_tech/media/datasheets/BST-BME280-DS002.pdf|Datenblatt]] +    * [[https://www.bosch-sensortec.com/bst/products/all_products/bme280|Bosch BME280]] für TemperaturLuftfeuchte und Lutdruck; [[https://ae-bst.resource.bosch.com/media/_tech/media/datasheets/BST-BME280-DS002.pdf|Datenblatt]] 
-    * (Nicht optimal) verbaut auf Breakout Board Marke AliExpress+    * (Nicht optimal) verbaut auf Breakout Board Marke AliExpress“.
     * Ardafruit BME280 [[https://github.com/adafruit/Adafruit_BME280_Library| Arduino Library]]     * Ardafruit BME280 [[https://github.com/adafruit/Adafruit_BME280_Library| Arduino Library]]
   * Montage   * Montage
-    * Distanz-Sensor verschraubt auf Holzbrett +    * Reflektor montiert auf [[https://www.amazon.de/gp/product/B004FI114C/|Makro/Stereo-Einstellschlitten]] (Acrylglas-Block 15 x 50 x 50 mm) 
-    * Reflektor montiert auf [[https://www.amazon.de/gp/product/B004FI114C/|Makro/Stereo-Einstellschlitten]]+    * Distanz-Sensor fixiert an Basis des Einstellschlittens (Acrylglas-Block 15 x 50 x 40 mm) 
 +    * Alles zusammen mit Platine, Akku etc. auf einem Holzsockel
  
-===== Messwerte =====+==== Fotos ==== 
 + 
 +=== Prototyp 1 === 
 + 
 +{{:risssimulatur16153-1.jpeg?direct&175|}} {{:risssimulatur16153-2.jpeg?direct&175|}} {{:risssimulatur16153-3.jpeg?direct&175|}} {{:risssimulatur16153-4.jpeg?direct&175|}} {{:risssimulatur16153-5.jpeg?direct&175|}} 
 + 
 +=== Prototyp 2 (aktuell) === 
 +{{:16153v2-1.jpeg?direct&175|}} {{16153v2-2.jpeg?direct&175|}} 
 + 
 +Codename: Risssi (mit drei 's'
 + 
 +==== Messwerte ====
  
 Folgende Messwerte sollen erhoben werden Folgende Messwerte sollen erhoben werden
Line 33: Line 44:
 ^ Luftdruck |          |     | | ^ Luftdruck |          |     | |
 ^ Batteriespannung |          |      | x | ^ Batteriespannung |          |      | x |
 +
  
 ===== Modell ===== ===== Modell =====
  
   * Riss im Münster.   * Riss im Münster.
-  * Spielt Längenausdehnung der bestehenden Rissmarken eine Rolle? [[https://www.muepro.de/service/Digitale-Services/berechnungsprogramme/Online-Berechnungsprogramme/laengenausdehnung.html|Bsp.-Rechnungen]] mit 10 cm Länge und einem Temperaturunterschied von 15 K (bspw. -5 bis 20 °C): +  * Spielt Längenausdehnung der bestehenden Rissmarken oder unserem Messaufbau eine Rolle
-    * Baustahl:  3 µm +    * Temperatruabhängigkeit? [[https://www.muepro.de/service/Digitale-Services/berechnungsprogramme/Online-Berechnungsprogramme/laengenausdehnung.html|Bsp.-Rechnungen]] mit 10 cm Länge und einem Temperaturunterschied von 15 K (bspw. -5 bis 20 °C): 
-    * Kupfer: 4,5 µm +      * Baustahl:  3 µm 
-    * PVC: 200 µm = 0,2 mm; alpha = 0,07 mm/m K +      * Kupfer: 4,5 µm 
-    * Plexiglas (PMMA, auch Acrylglas): 0,2 mm; alpha = 0,07 mm/m K +      * PVC: 200 µm = 0,2 mm; alpha = 0,07 mm/m K 
-  * Datenblatt VL6180X, Abstandsmessung: +      * Plexiglas (PMMA, auch Acrylglas): 0,2 mm; alpha = 0,07 mm/m K 
-    * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Oberfl%C3%A4chenemitter|VCSEL]] @850 nm„[…] the VL6180X precisely measures the time the light takes to travel to the nearest object and reflect back to the sensor (Time-of-Flight).“ +  * Datenblatt und Broschüre VL6180X, Abstandsmessung: 
-    *  Genauigkeit von 1 mm + Rauschen von 2 mm (bei Standard-Betriebsbedingungen mit 23 °C, 2,8 V Betriebsspannung, dunkel).+    * [[https://de.wikipedia.org/wiki/Oberfl%C3%A4chenemitter|VCSEL]] @850 nm + [[https://de.wikipedia.org/wiki/Avalanche-Photodiode#Einzelphotonenz%C3%A4hlung|SPAD]], „[…] the VL6180X precisely measures the time the light takes to travel to the nearest object and reflect back to the sensor (Time-of-Flight).“ 
 +    *  Genauigkeit von 1 mm + Rauschen von max. 2 mm (bei Standard-Betriebsbedingungen mit 23 °C, 2,8 V Betriebsspannung, dunkel).
     * Optimale Betriebsbedingungen: -10 .. +60 °C, 2,7 .. 2,9 V Betriebsspannung.     * Optimale Betriebsbedingungen: -10 .. +60 °C, 2,7 .. 2,9 V Betriebsspannung.
   * Es [[https://hackaday.io/project/47141-sub-mm-accuracy-from-the-vl6180-tof-sensor|scheint so]], dass man mit dem VL6180X auch im 1/10-mm-Bereich messen kann. → Wir zeichnen also soweit 2 Nachkommastellen, also 100-stel mm, auf.   * Es [[https://hackaday.io/project/47141-sub-mm-accuracy-from-the-vl6180-tof-sensor|scheint so]], dass man mit dem VL6180X auch im 1/10-mm-Bereich messen kann. → Wir zeichnen also soweit 2 Nachkommastellen, also 100-stel mm, auf.
-  * Temperatureinflüsse? → Müssen wir uns anschauenn.+  * Temperatureinflüsse, weitere Klimawerte? → Müssen wir uns anschauen. 
 +    * Vgl. bei Gelegenheit [[https://de.wikipedia.org/wiki/Luftdichtekorrektion|Luftdichtekorrektion]].
  
  
Line 64: Line 78:
   * Messunsicherheit:   * Messunsicherheit:
     * Für den VL6180X wird im Datenblatt (s.o.) eine Genauigkeit von 1 mm und ein Rauschen von 2 mm angegeben. → Kann dies durch Messwiederholungen verbessert werden?     * Für den VL6180X wird im Datenblatt (s.o.) eine Genauigkeit von 1 mm und ein Rauschen von 2 mm angegeben. → Kann dies durch Messwiederholungen verbessert werden?
 +
 +
 +
 ===== Laborbuch ===== ===== Laborbuch =====
  
Line 69: Line 86:
  
  
----- + 
-==== 2019-11-17-10:30: Start neuer Messreihe ====+ 
 +==== 2019-12-02 0759: manuelle Temperatur-Kalibrierung ==== 
 + 
 +  * Sensor/Distanz-Messung scheint sehr anfällig für plötzliche Temperaturstürze (am aktuellen Messort z.B. typisch durch Lüften im Zimmer). 
 +  * Bisher war die automatische Kalibrierung auf Temperatur auf dem Standardwert belassen (alle 255 Messungen), siehe Datenblatt Kapitel //2.7.4 Manual/autoVHV calibration// 
 +  * Nun zu Beginn jeder Messung (Reihe aus 50 direkt aufeinander folgenden Messungen) manuelle getriggerte Temperatur-Kalibrierung; siehe [[https://github.com/jaqPi/lora-ulm-muenster-monitor/commit/813697448ac0608884f5420126ae8c66b0595b2a|Commit]] im Quellcode. 
 + 
 + 
 +==== 2019-11-23 1122: neuer Aufbau ==== 
 + 
 +  * Sensor und Reflektor nun an/aus Acrylglasblöcken, die fest an Eintellschlitten bzw. dessen Basis fixiert sind. 
 +  * 2019-11-24 1056Reflektor mit dickerem Papier tapeziert. 
 +  * 2019-11-29 0800-1100: Ausflug des Risssimulator16153 in die Münsterbauhütte. 
 + 
 +==== 2019-11-17 1030: Start neuer Messreihe ====
  
   * Start neuer Messreihe mit verschraubtem ToF-Sensor   * Start neuer Messreihe mit verschraubtem ToF-Sensor
   * Werte der letzten 24h sind zu ignorieren   * Werte der letzten 24h sind zu ignorieren
 +  * → „Holz schaffat z'viel“ = Ausdehnung des Holzes abhängig von der Luftfeuchte viel zu groß.
  
-==== 2019-11-17-00:30: ToF-Sensor verschraubt und Ambient Light ====+==== 2019-11-17 0030: ToF-Sensor verschraubt und Ambient Light ====
  
   * ToF-Sensor nun fest verschraubt, um erneutes Ablösen des Klebebands zu verhindern   * ToF-Sensor nun fest verschraubt, um erneutes Ablösen des Klebebands zu verhindern
Line 82: Line 114:
  
  
-==== 2019-11-12-2321: platine01 sendet erste Daten ====+==== 2019-11-12 2321: platine01 sendet erste Daten ====
   * Aufbau: wie unten   * Aufbau: wie unten
   * Abstand: fix.   * Abstand: fix.
Line 94: Line 126:
  
  
-==== 2019-11-10-1738: erste Versuche ====+==== 2019-11-10 1738: erste Versuche ====
   * Aufbau:   * Aufbau:
     * [[https://www.pololu.com/product/2489|VL6180X Time-of-Flight Distance Sensor]].     * [[https://www.pololu.com/product/2489|VL6180X Time-of-Flight Distance Sensor]].