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BeitragVerfasst: Sa 19. Nov 2016, 10:28 
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Hallo!

Anbei eine kleine Auflistung der Experimente, welche Ultraschall zum Inhalt haben.

1.) Bestimmung der Schallgeschwindigkeit

Der Aufbau ist ganz simpel. Mittels Ultraschallmodul HC-SR04 wird die Laufzeit zum verschiebbaren Objekt bestimmt. Aus dessen Distanz d zum Sensor und der Laufzeit t kann die Schallgeschwindigkeit c bestimmt werden. Im Physiklabor lasse ich meine Schüler t für verschiedene Distanzen d bestimmen und eine Ausgleichsgerade d = d(t) zeichnen. Deren Anstieg ist dann c...


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Zuletzt geändert von stoppi am Sa 19. Nov 2016, 10:40, insgesamt 1-mal geändert.

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BeitragVerfasst: Sa 19. Nov 2016, 10:30 
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2.) 3D-Scanner

Das Prinzip ist wiederum ganz einfach. Das Entfernungsmodul HC-SR04 wird auf einer Servomontierung fixiert und verschiedene Raumrichtungen (phi und Theta) abgerastert. Die jeweilige Distanz d zur Wand etc. wird notiert. Im Anschluss daran wird ein 3D-Plot mit den ermittelten Kugelkoordinaten (phi, Theta und d) gezeichnet.

Das damit erzielbare Resultat ist verglichen mit meinem Laserdistanzmesser (siehe viewtopic.php?f=6&t=62782) schlechter, da der Ultraschallsensor des Öfteren falsche Werte ermittelt.


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BeitragVerfasst: Sa 19. Nov 2016, 10:35 
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3.) Ultraschallanemometer

Mit den Ultraschallsensoren HC-SR04 lässt sich auch einfach die Windgeschwindigkeit und deren Richtung bestimmen. Man ermittelt einfach die Laufzeit t_back und t_forward in x- und y-Richtung. Daraus lässt sich jeweils die temperaturabhängige Schallgeschwindigkeit c eliminieren und nach v auflösen. v_x und v_y ergeben dann die Windgeschwindigkeit v bzw. über den Tangens lässt sich die Windrichtung ermitteln. Wenn ich erste Ergebnisse habe, gibt's eine Rückmeldung...


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BeitragVerfasst: Di 29. Nov 2016, 15:50 
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Das Ultraschallanemometer ist soweit fertig. Die Messwerte schwanken aber doch echt deutlich, da bei ruhender Luft die Laufzeiten um den Mittelwert (in meinem Fall 1279 µs) doch etwas stärker als erwartet pendeln.


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BeitragVerfasst: Sa 10. Dez 2016, 11:23 
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Hier noch der Link zum Video: https://www.youtube.com/watch?v=YIzvz2_d1jY

Beim Anemometer musste ich zuerst durch Mittelwertsbildung (10000 Werte) den Offset in x- bzw. y-Richtung bestimmen. Jetzt zeigt es mehr oder weniger recht genau an...



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