detectielus met raspberry pi

hallo,

ik ben samen met een klasgenoot een pws aan het maken over ongelukken op spoorwegovergangen, en als experiment testen wij of spoorstaven een te grote invloed hebben op detectielussen.

voor dit experiment moeten we dus een detectielus maken, en daar zijn we nu ook mee bezig. we hebben de spoelen gemaakt, alleen we weten nog niet wat voor condensator we nodig hebben, en hoe we de lus moeten aansturen met de raspberry pi.

met vriendelijke groet
Thomas

Er zijn een aantal methoden om een 'detectielus' te laten werken.
Meestal werken ze enkel op metaal omdat ze op de een of andere manier de elektrische parameters van de spoel beinvloeden. Dat kunnen zaken zijn als zelfdinductie, AC verliezen of overspraak.

Je zal eerst voor een werkingsprincipe moeten kiezen en daarna de benodigde elektronica ontwerpen/selecteren.

De Raspberry Pi lijkt mij eerder een sluitstuk in dit project. Voor dit soort opdrachten zou ik veel eerder geneigd zijn om een microcontroller te gebruiken.

This is the world we know best, the world of madness

Op 28 februari 2015 12:10:00 schreef Blackfin:
Er zijn een aantal methoden om een 'detectielus' te laten werken.
Meestal werken ze enkel op metaal omdat ze op de een of andere manier de elektrische parameters van de spoel beinvloeden. Dat kunnen zaken zijn als zelfdinductie, AC verliezen of overspraak.

Je zal eerst voor een werkingsprincipe moeten kiezen en daarna de benodigde elektronica ontwerpen/selecteren.

De Raspberry Pi lijkt mij eerder een sluitstuk in dit project. Voor dit soort opdrachten zou ik veel eerder geneigd zijn om een microcontroller te gebruiken.

Dag Blackfin,
Microcontrollers heb ik geen verstand van. De raspberry pi wel. We hebben te horen gekregen dat wij 2 spoelen moesten wikkelen van beide 20 windingen. Deze moesten wij in elkaar leggen en op de 1 een pwm signaal zetten en de ander moesten wij uitlezen via de pi. Zo konden wij dit gemakkelijk maken.
Ik weet dat er nog ergens een condensator tussen moest maar niet meer welke. Elektrolytische of Keramische.
Verder zou ik willen vragen of u kan helpen met een schema.

Met vriendelijke groet,
Thomas

mel

Golden Member

een condensator hangt van de frequentie af,
Welke frequentie ga je de kring aansturen?
en dan moet hij in resonantie komen, als er dan iets van metaal in de buurt komt, dan verstemt de kring, en die kan je detecteren, dan word de spanning over de kring anders.

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..

Op 28 februari 2015 12:30:57 schreef mel:
...dan word de spanning over de kring anders.

En de frequentie wordt hoger. Het is maar net wat je met die Raspberry het makkelijkst kan detecteren.
De spanningsvariatie bij detectielussen ligt in de orde van 1%, dat is niet veel.

Op 28 februari 2015 12:30:57 schreef mel:
een condensator hangt van de frequentie af,
Welke frequentie ga je de kring aansturen?
en dan moet hij in resonantie komen, als er dan iets van metaal in de buurt komt, dan verstemt de kring, en die kan je detecteren, dan word de spanning over de kring anders.

we gaan met 20 kHz de lus aansturen

Op 28 februari 2015 12:24:42 schreef 29Thomas10:
[...]

Dag Blackfin,
Microcontrollers heb ik geen verstand van. De raspberry pi wel. We hebben te horen gekregen dat wij 2 spoelen moesten wikkelen van beide 20 windingen. Deze moesten wij in elkaar leggen en op de 1 een pwm signaal zetten en de ander moesten wij uitlezen via de pi. Zo konden wij dit gemakkelijk maken.
Ik weet dat er nog ergens een condensator tussen moest maar niet meer welke. Elektrolytische of Keramische.
Verder zou ik willen vragen of u kan helpen met een schema.

Met vriendelijke groet,
Thomas

Een systeem wat werkt met twee lussen berust meestal op het principe van gewijzigde overspraak. Feitelijk wordt dit veroorzaakt doordat de magnetische koppeling tussen de twee spoelen wordt verstoord door de aanwezigheid van een object met eigenschappen die het wisselende magnetische veld beinvloeden.

In zo'n systeem is het verstandig om beide LC kringen goed af te stemmen op je juiste frequentie, enerzijds omdat je dan aan de zender kant een reële belasting krijgt en aan de andere kant omdat je dan de grootste variatie in overspraak krijgt bij het ontstemmen als gevolg van een object.

De zender zou ik in serie resonantie brengen en de ontvanger kan zowel in serie als parallel resonantie worden gebracht naargelang de methode waarop je deze aansluit op je ontvangstcircuit.

Hoe had je in gedachte het ontvangstsignaal op te nemen? Met een AD-converter? Of wordt het een simpele niveau detector?

This is the world we know best, the world of madness

Op 28 februari 2015 12:24:42 schreef 29Thomas10:
[...]

Dag Blackfin,
Microcontrollers heb ik geen verstand van. De raspberry pi wel. We hebben te horen gekregen dat wij 2 spoelen moesten wikkelen van beide 20 windingen. Deze moesten wij in elkaar leggen en op de 1 een pwm signaal zetten en de ander moesten wij uitlezen via de pi.

en hoe ga je dat met een rpi uitlezen? hoe ga je de pwm maken met je rpi? waar ga je het op weergeven.

de code die je hierbij zal schrijven is zowat hetzelfde als de code die je in een microcontroller steekt om het werk uit te voeren.

ik heb er zowat een week over gedaan om een DHT11 sensor uit te lezen met de rpi en die weer te geven op een LCD (hoop miserie gehad met de software voor een LCD aan te sturen alsook de software om een digitale sensor uit te lezen. daarbij wetende dat ik zowat 1jaar al een raspberry heb als server en ik dus best iets afweet van het os en de mogelijkheden van de raspberry.
http://fcapri.homelinux.com/off/pics/eo/rasptop/640/DSCN9330d.jpg

ik heb net hetzelfde gemaakt op een arduino nano. nadat ik de goeie library had gedownload voor de lcd en de dht heb ik dat spul binnen de 2dagen werkende gekregen (in die 2 dagen zit dan ook het uitvogelen hoe de software werkt en een paar knipper led programmas maken). het is me zelf gelukt om met 4 karakters de sensor te 'tekenen' op het display (zou niet weten hoe dat klaar te spelen met de rpi)

http://fcapri.homelinux.com/off/pics/eo/arduino/640/DSCN9341.jpg

ik zou toch eens overwegen het te bekijken met een arduino. dat ding heeft dan ook nog eens het voordeel dat er digitale EN analoge ingangen aanwezig zijn, terwijl een raspberry niks analoogs kan meten.
een raspberry is iets heel goed om een paar basistaken uit te voeren en dit dan mooi weer te geven op een webpagina/database...
een microcontroller is heeel snel en handig om een simpele basistaak uit te voeren (meting doen en simpel weergeven als waarde).

ik hou van werken ..., ik kan er uren naar kijken

Een detectielus wordt gewoonlijk in resonantie gebracht in een kring die tussen pakweg 40 en 60 kHz afgestemd is. Door de frequentievariatie te meten (in de orde van tienden procenten) worden metalen objecten gedetecteerd.

Mijn echte naam: Joris | Mijn elektronica website: Fuzzcraft.com

Op 28 februari 2015 11:35:30 schreef 29Thomas10:
....en als experiment testen wij of spoorstaven een te grote invloed hebben op detectielussen.

De invloed van de spoorstaven kun je elimineren door de lus in een achtvorm te leggen.

De frequentie bij detectielussen voor wegverkeer ligt meestal rond de 100kHz. Is ook afhankelijk van de grootte van de lus. Hoe kleiner de lus, hoe hoger de frequentie moet zijn om nog een detecteerbare verstemming te krijgen. Ik heb zelf een lusdetector voor modelspoor ontwikkeld. Die moest op 3 MHz werken om een goed resultaat te halen.

fatbeard

Honourable Member

Niet om het een of ander, maar die spoorstaven, die liggen toch (hopelijk) stil? Een béétje lusdetector regelt zichzelf in (of wordt anders na installatie ingeregeld) naar een steady state en reageert alleen op veranderingen zoals een auto die over de lus(sen) rijdt.
Een passerende trein zal misschien ook gedetecteerd kunnen worden maar is gemakkelijk te herkennen aan de lengte van de puls: om een auto zo'n puls te laten opwekken moet die wel érg langzaam rijden en ook nog over twee weghelften tegelijk. Héél misschien kan een brede truck met erg lange oplegger zo'n puls genereren...

Door de lus in een achtvorm te leggen wordt het veld geconcentreerd boven de lus (meer precies: boven het 'knooppunt' in de acht) maar de detector zal nog steeds (sterk verminderd, dat wel) reageren op metaal naast de lus.

Een goed begin is geen excuus voor half werk; goed gereedschap trouwens ook niet. Niets is ooit onmogelijk voor hen die het niet hoeven te doen.