HC-SR04 - Versionsgeschichte

Ulrich Schneider: /* Quellenverzeichnis */

2019-02-12T09:54:33Z

Quellenverzeichnis

← Nächstältere Version		Version vom 12. Februar 2019, 11:54 Uhr
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	http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/HC-SR04-cct.pdf <br>		http://www.pcserviceselectronics.co.uk/arduino/Ultrasonic/HC-SR04-cct.pdf <br>
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Tim-Leonard Bexten am 14. Januar 2019 um 21:42 Uhr

2019-01-14T21:42:34Z

← Nächstältere Version		Version vom 14. Januar 2019, 23:42 Uhr
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	Des Weiteren viel auf, dass der Ultraschallsensor bei Distanzen > 220 cm keine verlässlichen Daten mehr liefern konnte. Dies kann zusammenhängen mit der Größe des zu detektierenden Objektes oder wie eingangs erwähnt mit Störeinflüssen in der Umgebung.<br>		Des Weiteren viel auf, dass der Ultraschallsensor bei Distanzen > 220 cm keine verlässlichen Daten mehr liefern konnte. Dies kann zusammenhängen mit der Größe des zu detektierenden Objektes oder wie eingangs erwähnt mit Störeinflüssen in der Umgebung.<br>
	Der Sensor kann stabil planare Objekte erkennen und die Distanz konkret bestimmen bis zu einem Abstand von etwa 220 cm. Bei Größeren entfernungen muss das zu detektierende Objekt auch größer werden. Die im Datenblatt angegebenen 300 cm Messdistanz sind nur dann möglich wenn das Objekt eine Wand oder ähnliches ist.		Der Sensor kann stabil planare Objekte erkennen und die Distanz konkret bestimmen bis zu einem Abstand von etwa 220 cm. Bei Größeren entfernungen muss das zu detektierende Objekt auch größer werden. Die im Datenblatt angegebenen 300 cm Messdistanz sind nur dann möglich wenn das Objekt eine Wand oder ähnliches ist.

	~~== Lernerfolg ==~~
	Bei der Arbeit mit dem HC-SR04 Ultraschallmodul konnte man sehr gut die, in der Vorlesung besprochenen Inhalte zum Thema Laufzeitverfahren zur Distanzbestimmung mit Hilfe von Ultraschall vertiefen. Des Weiteren war die Auseinandersetzung hilfreich für das in diesem Semester ebenfalls anstehende GET-Praktikum, in dem meine Projektgruppe ebenfalls das HC-SR04 Ultraschallmodul verwendet hat. Die Beschaltung des Moduls ist durch die interen Signalvorverarbeitung sehr benutzerfreundlich gelöst. Die Programmierung sowie die Auswertung der Messergebnisse die größere Herausforderung.

	== Gesamtfazit ==		== Gesamtfazit ==
	In diesem Wikiartikel wurde das HC-SR04 Ultraschallmodul vorgestellt. Nach der Durchführung verschiedener Test im Einsatzbereich des Sensors wurde festgestellt, dass der Sensor einfach anzuschießen und zu programmieren ist. Die Daten die der Sensor liefert müssen erst von einer Laufzeit in eine Distanz umgerechnet werden, um einen Distanzwert zu erhalten. Im weiteren Verlauf des Testens viel auf, dass die angegebene Reichweite von bis zu 3 m in meinem Testaufbau nicht zu ereichen ist. Die detektierbaren Objekte müssen mit steigendem Abstand zum Sensor ebenfalls größer werden, um verlässliche Daten zu liefern. Außerdem vielen weitere typische Fehlerursachen von Ultraschallmessungen auf, wie zum Beispiel die Reflektion von Wänden und anderen Objekten, die sich seitlich von der Messstrecke befanden. Ebenso liefert der Sensor bei konvexen Oberflächen keine verlässlichen Resultate mehr, da die Schallenwellen von einem konvexen Objekt in alle Raumrichtung reflektiert werden und somit die Schallenergie schon bei kleineren Abständen nicht mehr ausreicht, um verlässliche Messwerte zu liefern. <br>		In diesem Wikiartikel wurde das HC-SR04 Ultraschallmodul vorgestellt. Nach der Durchführung verschiedener Test im Einsatzbereich des Sensors wurde festgestellt, dass der Sensor einfach anzuschießen und zu programmieren ist. Die Daten die der Sensor liefert müssen erst von einer Laufzeit in eine Distanz umgerechnet werden, um einen Distanzwert zu erhalten. Im weiteren Verlauf des Testens viel auf, dass die angegebene Reichweite von bis zu 3 m in meinem Testaufbau nicht zu ereichen ist. Die detektierbaren Objekte müssen mit steigendem Abstand zum Sensor ebenfalls größer werden, um verlässliche Daten zu liefern. Außerdem vielen weitere typische Fehlerursachen von Ultraschallmessungen auf, wie zum Beispiel die Reflektion von Wänden und anderen Objekten, die sich seitlich von der Messstrecke befanden. Ebenso liefert der Sensor bei konvexen Oberflächen keine verlässlichen Resultate mehr, da die Schallenwellen von einem konvexen Objekt in alle Raumrichtung reflektiert werden und somit die Schallenergie schon bei kleineren Abständen nicht mehr ausreicht, um verlässliche Messwerte zu liefern. <br>
	Abschließend lässt sich sagen, dass das HC-SR04 Ultraschallmodul gute Messwerte im Bereich von 10 cm bis 200 cm liefert und mit einer Frequenz von etwa 50 Hz ansteuerbar ist. Der Sensor ist gut einsetzbar im Mitteldistanzbereich.		Abschließend lässt sich sagen, dass das HC-SR04 Ultraschallmodul gute Messwerte im Bereich von 10 cm bis 200 cm liefert und mit einer Frequenz von etwa 50 Hz ansteuerbar ist. Der Sensor ist gut einsetzbar im Mitteldistanzbereich.

			== Lernerfolg ==
			Bei der Arbeit mit dem HC-SR04 Ultraschallmodul konnte man sehr gut die, in der Vorlesung besprochenen Inhalte zum Thema Laufzeitverfahren zur Distanzbestimmung mit Hilfe von Ultraschall vertiefen. Des Weiteren war die Auseinandersetzung hilfreich für das in diesem Semester ebenfalls anstehende GET-Praktikum, in dem meine Projektgruppe ebenfalls das HC-SR04 Ultraschallmodul verwendet hat. Die Beschaltung des Moduls ist durch die interen Signalvorverarbeitung sehr benutzerfreundlich gelöst. Die Programmierung sowie die Auswertung der Messergebnisse die größere Herausforderung.

	== YouTube Video ==		== YouTube Video ==

Tim-Leonard Bexten: /* Gesamtfazit */

2019-01-14T21:42:13Z

Gesamtfazit

← Nächstältere Version		Version vom 14. Januar 2019, 23:42 Uhr
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	== Gesamtfazit ==		== Gesamtfazit ==
	In diesem Wikiartikel wurde das HC-SR04 Ultraschallmodul vorgestellt. Nach der Durchführung verschiedener Test im Einsatzbereich des Sensors wurde festgestellt, dass der Sensor einfach anzuschießen und zu programmieren ist. Die Daten die der Sensor liefert müssen erst von einer Laufzeit in eine Distanz umgerechnet werden, um einen Distanzwert zu erhalten. Im weiteren Verlauf des Testens viel auf, dass die angegebene Reichweite von bis zu 3 m in meinem Testaufbau nicht zu ereichen ist. Die detektierbaren Objekte müssen mit steigendem Abstand zum Sensor ebenfalls größer werden, um verlässliche Daten zu liefern. Außerdem vielen weitere typische Fehlerursachen von Ultraschallmessungen auf, wie zum Beispiel die Reflektion von Wänden und anderen Objekten, die sich seitlich von der Messstrecke befanden. Ebenso liefert der Sensor bei konvexen Oberflächen keine verlässlichen Resultate mehr, da die Schallenwellen von einem konvexen Objekt in alle Raumrichtung reflektiert werden und somit die Schallenergie schon bei kleineren Abständen nicht mehr ausreicht, um verlässliche Messwerte zu liefern.		In diesem Wikiartikel wurde das HC-SR04 Ultraschallmodul vorgestellt. Nach der Durchführung verschiedener Test im Einsatzbereich des Sensors wurde festgestellt, dass der Sensor einfach anzuschießen und zu programmieren ist. Die Daten die der Sensor liefert müssen erst von einer Laufzeit in eine Distanz umgerechnet werden, um einen Distanzwert zu erhalten. Im weiteren Verlauf des Testens viel auf, dass die angegebene Reichweite von bis zu 3 m in meinem Testaufbau nicht zu ereichen ist. Die detektierbaren Objekte müssen mit steigendem Abstand zum Sensor ebenfalls größer werden, um verlässliche Daten zu liefern. Außerdem vielen weitere typische Fehlerursachen von Ultraschallmessungen auf, wie zum Beispiel die Reflektion von Wänden und anderen Objekten, die sich seitlich von der Messstrecke befanden. Ebenso liefert der Sensor bei konvexen Oberflächen keine verlässlichen Resultate mehr, da die Schallenwellen von einem konvexen Objekt in alle Raumrichtung reflektiert werden und somit die Schallenergie schon bei kleineren Abständen nicht mehr ausreicht, um verlässliche Messwerte zu liefern. <br>
			Abschließend lässt sich sagen, dass das HC-SR04 Ultraschallmodul gute Messwerte im Bereich von 10 cm bis 200 cm liefert und mit einer Frequenz von etwa 50 Hz ansteuerbar ist. Der Sensor ist gut einsetzbar im Mitteldistanzbereich.

	== YouTube Video ==		== YouTube Video ==

Tim-Leonard Bexten: /* Gesamtfazit */

2019-01-14T21:38:47Z

Gesamtfazit

← Nächstältere Version		Version vom 14. Januar 2019, 23:38 Uhr
Zeile 99:		Zeile 99:

	== Gesamtfazit ==		== Gesamtfazit ==
			In diesem Wikiartikel wurde das HC-SR04 Ultraschallmodul vorgestellt. Nach der Durchführung verschiedener Test im Einsatzbereich des Sensors wurde festgestellt, dass der Sensor einfach anzuschießen und zu programmieren ist. Die Daten die der Sensor liefert müssen erst von einer Laufzeit in eine Distanz umgerechnet werden, um einen Distanzwert zu erhalten. Im weiteren Verlauf des Testens viel auf, dass die angegebene Reichweite von bis zu 3 m in meinem Testaufbau nicht zu ereichen ist. Die detektierbaren Objekte müssen mit steigendem Abstand zum Sensor ebenfalls größer werden, um verlässliche Daten zu liefern. Außerdem vielen weitere typische Fehlerursachen von Ultraschallmessungen auf, wie zum Beispiel die Reflektion von Wänden und anderen Objekten, die sich seitlich von der Messstrecke befanden. Ebenso liefert der Sensor bei konvexen Oberflächen keine verlässlichen Resultate mehr, da die Schallenwellen von einem konvexen Objekt in alle Raumrichtung reflektiert werden und somit die Schallenergie schon bei kleineren Abständen nicht mehr ausreicht, um verlässliche Messwerte zu liefern.


	== YouTube Video ==		== YouTube Video ==

Tim-Leonard Bexten: /* Lernerfolg */

2019-01-14T21:12:17Z

Lernerfolg

← Nächstältere Version		Version vom 14. Januar 2019, 23:12 Uhr
Zeile 96:		Zeile 96:

	== Lernerfolg ==		== Lernerfolg ==
	Bei der Arbeit mit dem HC-SR04 Ultraschallmodul konnte man sehr gut die, in der Vorlesung besprochenen Inhalte zum Thema Laufzeitverfahren zur Distanzbestimmung mit Hilfe von Ultraschall vertiefen. Des Weiteren war die Auseinandersetzung hilfreich für das in diesem Semester ebenfalls anstehende GET-Praktikum, in dem meine Projektgruppe ebenfalls das HC-SR04 Ultraschallmodul verwendet hat.		Bei der Arbeit mit dem HC-SR04 Ultraschallmodul konnte man sehr gut die, in der Vorlesung besprochenen Inhalte zum Thema Laufzeitverfahren zur Distanzbestimmung mit Hilfe von Ultraschall vertiefen. Des Weiteren war die Auseinandersetzung hilfreich für das in diesem Semester ebenfalls anstehende GET-Praktikum, in dem meine Projektgruppe ebenfalls das HC-SR04 Ultraschallmodul verwendet hat. Die Beschaltung des Moduls ist durch die interen Signalvorverarbeitung sehr benutzerfreundlich gelöst. Die Programmierung sowie die Auswertung der Messergebnisse die größere Herausforderung.

	== Gesamtfazit ==		== Gesamtfazit ==

Tim-Leonard Bexten: /* Lernerfolg */

2019-01-14T21:08:19Z

Lernerfolg

← Nächstältere Version		Version vom 14. Januar 2019, 23:08 Uhr
Zeile 96:		Zeile 96:

	== Lernerfolg ==		== Lernerfolg ==
			Bei der Arbeit mit dem HC-SR04 Ultraschallmodul konnte man sehr gut die, in der Vorlesung besprochenen Inhalte zum Thema Laufzeitverfahren zur Distanzbestimmung mit Hilfe von Ultraschall vertiefen. Des Weiteren war die Auseinandersetzung hilfreich für das in diesem Semester ebenfalls anstehende GET-Praktikum, in dem meine Projektgruppe ebenfalls das HC-SR04 Ultraschallmodul verwendet hat.


	== Gesamtfazit ==		== Gesamtfazit ==

Tim-Leonard Bexten: /* Bewertung der Sensordaten */

2019-01-14T20:59:32Z

Bewertung der Sensordaten

← Nächstältere Version		Version vom 14. Januar 2019, 22:59 Uhr
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	~~== Bewertung der Sensordaten ==~~

	== Quellenverzeichnis ==		== Quellenverzeichnis ==

Tim-Leonard Bexten: /* Aufgabe */

2019-01-06T11:26:22Z

Aufgabe

← Nächstältere Version		Version vom 6. Januar 2019, 13:26 Uhr
Zeile 7:		Zeile 7:

	== Aufgabe ==		== Aufgabe ==
	In ~~dieser~~ Artikel werden folgenden Punkte abgearbeitet:		In diesem Artikel werden folgenden Punkte abgearbeitet:

	* Auswahl eines Primärsensors ---> HC-SR04		* Auswahl eines Primärsensors ---> HC-SR04

Tim-Leonard Bexten: /* Bewertung der Sensordaten */

2019-01-02T11:57:42Z

Bewertung der Sensordaten

← Nächstältere Version		Version vom 2. Januar 2019, 13:57 Uhr
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	== Bewertung der Sensordaten ==		== Bewertung der Sensordaten ==
			[[Datei:LaufzeitMessung.png\|thumb\|rechts\|300px\|Diagramm der Laufzeit über der Messdistanz]]
	Mit dem Hardwareaufbau wurden nun wie im YouTube Video zu sehen, Tests durchgeführt. Es wurde der Abstand zu einem Objekt mit einer Breite von 28 cm und einer Höhe von 20 cm gemessen. Es wurden für jede Messreihe 1000 Laufzeitmessungen durchgeführt, welche in eine Exceltabelle überführt wurden. Nach jeder Messreihe wurde der Abstand sukzessive um 10 cm erhöht und die Messreihe erneut gestartet. <br>		Mit dem Hardwareaufbau wurden nun wie im YouTube Video zu sehen, Tests durchgeführt. Es wurde der Abstand zu einem Objekt mit einer Breite von 28 cm und einer Höhe von 20 cm gemessen. Es wurden für jede Messreihe 1000 Laufzeitmessungen durchgeführt, welche in eine Exceltabelle überführt wurden. Nach jeder Messreihe wurde der Abstand sukzessive um 10 cm erhöht und die Messreihe erneut gestartet. <br>
	Aus diesen Messwerten ließ sich ein Mittelwert der Laufzeiten bilden. Die Laufzeiten, wie in der Grafik zusehen, steigen linear mit dem Abstand an. Was den Erwartungen entspricht. Des Weiteren kann aus der großen Anzahl der Messungen, unter der Annahme dass die Messwerte gaußförmig verteilt sind eine Standardabweichnung berechnet werden. Darüber lassen sich Aussagen über die Genauigkeit einer einzelnen Messung treffen. Die Standardabweichung bei 20 cm Messdistanz betrug etwa 0,2 cm, hingegen bei 220 cm schon 1,4 cm. Das bedeutet bei steigendem Abstand kommt es zu größeren Fehlern bei der Messung der Laufzeit. Mögliche Ursachen für diese Fehler können sein, Reflektion der Schallwellen von Wänden, Temperaturschwankungen, Bewegeung der Umgebungsluft etc.<br>		Aus diesen Messwerten ließ sich ein Mittelwert der Laufzeiten bilden. Die Laufzeiten, wie in der Grafik zusehen, steigen linear mit dem Abstand an. Was den Erwartungen entspricht. Des Weiteren kann aus der großen Anzahl der Messungen, unter der Annahme dass die Messwerte gaußförmig verteilt sind eine Standardabweichnung berechnet werden. Darüber lassen sich Aussagen über die Genauigkeit einer einzelnen Messung treffen. Die Standardabweichung bei 20 cm Messdistanz betrug etwa 0,2 cm, hingegen bei 220 cm schon 1,4 cm. Das bedeutet bei steigendem Abstand kommt es zu größeren Fehlern bei der Messung der Laufzeit. Mögliche Ursachen für diese Fehler können sein, Reflektion der Schallwellen von Wänden, Temperaturschwankungen, Bewegeung der Umgebungsluft etc.<br>
	Des Weiteren viel auf, dass der Ultraschallsensor bei Distanzen > 220 cm keine verlässlichen Daten mehr liefern konnte. Dies kann zusammenhängen mit der Größe des zu detektierenden Objektes oder wie eingangs erwähnt mit Störeinflüssen in der Umgebung.<br>		Des Weiteren viel auf, dass der Ultraschallsensor bei Distanzen > 220 cm keine verlässlichen Daten mehr liefern konnte. Dies kann zusammenhängen mit der Größe des zu detektierenden Objektes oder wie eingangs erwähnt mit Störeinflüssen in der Umgebung.<br>
	Der Sensor kann stabil planare Objekte erkennen und die Distanz konkret bestimmen bis zu einem Abstand von etwa 220 cm. Bei Größeren entfernungen muss das zu detektierende Objekt auch größer werden. Die im Datenblatt angegebenen 300 cm Messdistanz sind nur dann möglich wenn das Objekt eine Wand oder ähnliches ist.		Der Sensor kann stabil planare Objekte erkennen und die Distanz konkret bestimmen bis zu einem Abstand von etwa 220 cm. Bei Größeren entfernungen muss das zu detektierende Objekt auch größer werden. Die im Datenblatt angegebenen 300 cm Messdistanz sind nur dann möglich wenn das Objekt eine Wand oder ähnliches ist.
	~~[[Datei:LaufzeitMessung.png\|thumb\|rechts\|300px\|Diagramm der Laufzeit über der Messdistanz]]~~

	== Lernerfolg ==		== Lernerfolg ==

Tim-Leonard Bexten: /* Bewertung der Sensordaten */

2019-01-02T11:57:21Z

Bewertung der Sensordaten

← Nächstältere Version		Version vom 2. Januar 2019, 13:57 Uhr
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	Des Weiteren viel auf, dass der Ultraschallsensor bei Distanzen > 220 cm keine verlässlichen Daten mehr liefern konnte. Dies kann zusammenhängen mit der Größe des zu detektierenden Objektes oder wie eingangs erwähnt mit Störeinflüssen in der Umgebung.<br>		Des Weiteren viel auf, dass der Ultraschallsensor bei Distanzen > 220 cm keine verlässlichen Daten mehr liefern konnte. Dies kann zusammenhängen mit der Größe des zu detektierenden Objektes oder wie eingangs erwähnt mit Störeinflüssen in der Umgebung.<br>
	Der Sensor kann stabil planare Objekte erkennen und die Distanz konkret bestimmen bis zu einem Abstand von etwa 220 cm. Bei Größeren entfernungen muss das zu detektierende Objekt auch größer werden. Die im Datenblatt angegebenen 300 cm Messdistanz sind nur dann möglich wenn das Objekt eine Wand oder ähnliches ist.		Der Sensor kann stabil planare Objekte erkennen und die Distanz konkret bestimmen bis zu einem Abstand von etwa 220 cm. Bei Größeren entfernungen muss das zu detektierende Objekt auch größer werden. Die im Datenblatt angegebenen 300 cm Messdistanz sind nur dann möglich wenn das Objekt eine Wand oder ähnliches ist.
	[[Datei:LaufzeitMessung.png\|thumb\|rechts\|~~200px~~\|Diagramm der Laufzeit über der Messdistanz]]		[[Datei:LaufzeitMessung.png\|thumb\|rechts\|300px\|Diagramm der Laufzeit über der Messdistanz]]

	== Lernerfolg ==		== Lernerfolg ==