Eigenbau E-Target

[reklm]

Hallo an alle,
ich habe demnächst vor für meine Luftgewehrschießerei ein E Target zubauen, jedoch bin ich mir bei der Umsetzung der Positionsabfrage noch unklar.
Grob sind mir jetzt eingefallen:
-ein Haufen Laserschranken gekreuzt und dann ungefähre Bestimmung in XY
-Linienlaser über Kreuz angeordnet --> weniger Laserdioden
-am anfang kamen ideen mit ner Platte die den einschlag irgendwie misst und dann so berechnet wo es eingetroffen ist
-oder mit Mikrofonen die unterschiedlichen Lautstärken vergleichen ( gibt es auch so ähnlich zu kaufen)

Habt ihr noch andere Ideen wie man das umsetzen könnte

[Norbi]

Das mit den Mikrofonen hört sich für mich erstmal am einfachsten an.

Einfach zwei oder besser vier Ultraschallsensoren an jeder Seite VOR der Platte, dann die Zeitdifferenz messen zwischen den vier Signalen und mit ein wenig Mathezauber und Kalibrierung im Microcontroller die Position bestimmen, sollte bei Luftschall noch einigermaßen gehen. Für 5€ Sensoren + Arduino auch unschlagbar günstig. Die Platte selber sollte da natürlich keinen Lärm machen sondern nur der Einschlag -> Dicke Platte.

Könnte man auch mit Piezokristallen machen die direkt an die Stahlplatte geklebt sind. Und dann halt mit 6000m/s Schallgeschwindigkeit in Stahl rechnen, ist natürlich schwieriger so extrem kurze Zeiten genau zu messen (25µS bei 15cm Stahl...)

[VDX]

... für mich wäre die einfachste Lösung eine Kamera zum Beobachten der Scheibe und Erfassung/Auswertung einer Veränderung im Bild über z.B. das OpenSource Bildverarbeitungsprogramm "OpenCV".

Hier hatte ich damit mal ein kleines Programm zum "Mücken-Zählen" ausprobiert - Einschußlöcher zu erkennen und die Position anzuzeigen/auszuwerten wäre noch einfacher - https://www.youtube.com/watch?v=0upDWw-Ervo

[reklm]

Danke für eure Ideen, ich werde mich mal mit beiden Beschäftigen.

[reklm]

Ich habe jetzt auf einen Raspberry Pi OpenCV installiert. Bin aber gerade komplett überfordert und weiß garnicht wo ich anfangen soll, hättest du eventuell noch deine Programmdatei damit ich wie ein groben Leitfaden habe.
Nochmal kurz zu den Ultraschallsensoren, dabei werden wahrscheinlich die Einschlaggeräusche über den Echo Output verarbeitet, aber funktioniert das auch bei einem Einschlag oder wie wird es wargenommen.

[VDX]

... ich schau morgen mal in den Archiven.

Ansonsten -- lies dich mal in die Beispiele zur Kontur-Erkennung ein - eins der Beispielprgramme dazu hatte ich seinerzeit für die "Mücken-Erkennung" modifiziert und für unsere Zwecke angepaßt.

Du hast da Beispiele in C++ oder Python - je nachdem ist Python einfacher.

Zu den "Einschlägen" - das könnten Laufzeit-Unterschiede sein, wenn der Knall/Impuls vom Aufprall bei den jeweiligen Mikrofonen zu unterschiedlichen Zeiten ankommt -- hier wären 3 Piezo-Sensoren an der Rückwand der Blechdose(?) des Kugelfängers vermutlich besser, als 3 "Luft"-Mikrofone um die Scheibe herum ...

[reklm]

Danke , ich schaue mal auf Github rum.
Ich hätte , wenn ich es mit Mikrofonen baue, eine Polycarbonatplatte oder Metall genommen. Ich habe nur Zweifel an der Messgenauigkeit von Arduino da es sich ja um Mikrosekunden handelt wenn nicht sogar Weniger

[reklm]

Danke , ich schaue mal auf Github rum.
Ich hätte , wenn ich es mit Mikrofonen baue, eine Polycarbonatplatte oder Metall genommen. Ich habe nur Zweifel an der Messgenauigkeit von Arduino da es sich ja um Mikrosekunden handelt wenn nicht sogar Weniger

Edit:Den Nachteil bei der Lösung mit Kamera ist nur das ich trotzdem die Papier Zielscheiben Benötige. Sonst kann ich einfach auf die Platte schießen mit eingezeichneten Ringen.

[VDX]

... hmmm ... Kamera ... keine Scheibe ... xx

Wenn ich so darüber nachdenke - die Bleigeschosse erzeugen beim Aufprall durch die plötzliche Abbremsung und mechanische Deformation ja einiges an Hitze, was mit einer IR-Kamera auch gut zu sehen sein sollte.

Der "heiße Punkt" sollte länger als ein paar Mikrosekunden lang zu sehen sein ... und kühlt nach ein paar Sekunden wieder weg, so dass damit auch keine Scheibe nötig ist ...

[Norbi]

Ich habe nur Zweifel an der Messgenauigkeit von Arduino da es sich ja um Mikrosekunden handelt wenn nicht sogar Weniger

Ich glaube mit gutem Code kann der Arduino schon auf eine Mikrosekunde genau Zeiten messen, hab selber noch nie sowas Zeitkritisches gemacht, müsste man mal da ins Forum Gucken obs geht. 0,3mm/µS ist die Schallgeschwindigkeit in Luft.

Hier ist ne Schaltung die ne Led leuchten lässt bei nem Ultraschallsignal: https://www.elektronik-labor.de/Lernpak ... chall.html



Vielleicht kann man auch auf jeder Seite 5 Kapseln oder so parallel anbringen, die schnellste triggert dann zuerst. Dann hat man direkt ne X-Y Koordinate und muss die Kreisförmige Schallausbreitung nicht berücksichtigen.


Im Stahl wirds schwierig. Da ist der Schall zu schnell, müsste man ne Schaltung basteln die im Megahertzbereich läuft und die Laufzeiten selber zählt und ausgibt.

Aber da gibts so fertige ICs die nennen sich "Time to Digital Converter". Bist ja nicht der erste der nen kleinen Zeitraum messen möchte. Muss man nur einen finden der für die Zeitspanne passt. Ich glaube sowas könnte passen (habe ich aber eigtl keine Ahnung von )

Ein tdc-gp22 modul für 16€ schafft zB. folgendes:
Measurement mode 1
 2 channels with typ. 90 ps resolution
 channel double resolution with typ. 45 ps
 Range 3.5 ns (0 ns) to 2.5 µs

[VDX]

... ein Teensy 4.1 hat eine Taktrate von 600 MHz - damit geht das noch schneller - https://cdn-reichelt.de/documents/daten ... _41_DE.pdf

[reklm]

Werden dann nur Ultraschallempfänger genutzt die den Einschlag dann bemerken oder wie kann ich mir das vorstellen. Ich dachte Ultraschallsensoren Arbeiten erst ab 16khz.

[VDX]

... du willst ja keine Frequenz aufnehmen, sondern nur jeweils den ersten Puls bzw. die Puls-Flanke des "Aufschlags" ... die Schwingungen danach sind uninteressant.

Was du damit dann zu erreichen versuchst, ist "nur noch" den Zeitunterschied zwischen den jeweiligen Sensor-Aufnahmen auszuwerten, um darüber dann per Triangulation den Ursprung des Einschlags zu bestimmen.

[VDX]

... apropos - anbei ein paar meiner OpenCV-Testprogramme zur Kontur-Erkennung/Verfolgung (das ist für die NVIDIA-KI-Boards - Jetson Nano und Jetson Xavier NX - mit einer Arducam unter Ubuntu 18.01 optimiert)

[Norbi]

Hm dachte mir dass wenn so ein Bleiding auftrifft schon irgendwie ein Ultraschallpuls dabei ist. Sollte man vielleicht wirklich vorher mal messen was man da an Signal erwarten kann.

Ansonsten kann man auch normale billige mikrofonkapseln nehmen, da sollte eine Schaltung die bei Lärm eine Kippstufe umlegt auch nicht besonders schwer sein.

Würde das erstmal mit zwei Empfängern und einem Oszilloskop ausprobieren.