Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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spaceduck
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Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von spaceduck » 13.11.2018, 12:06

Hallo zusammen,

ich suche schon seit einiger Zeit nach einer eleganten Lösung den Füllstand zu messen. Der HB-UNI-Sen-LEV-US von Jerome ist mir bekannt, aber irgendwie kann ich mich mit den US Sensoren nicht so recht anfreunden. Gerade bin ich über einen Laserentfernungssensor gestolpert, genauer gesagt über den VL53L0X von ST. Da ich eher aus der Harwareecke komme geht meine Frage eigentlich direkt an Jerome: Wie hoch wäre der Programmieraufwand um den HB-UNI-Sen-LEV-US auf den VL53L0X "umzubauen"?

Vielleicht haben ja noch andere Interesse an so einer Lösung?
Frage wäre noch: Funktioniert das Teil mit einer Wasseroberfläche?

Hier noch 2 Links:
https://learn.adafruit.com/adafruit-vl5 ... duino-code
https://www.st.com/en/imaging-and-photo ... 53l0x.html

Grüße...

jp112sdl
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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von jp112sdl » 13.11.2018, 12:15

Hi!

Das sieht wirklich sehr interessant aus!
Hatte ich bisher nie in Betracht gezogen... :shock:
Der misst zwar nur bis 2m, was jedoch für meine Zwecke völlig ausreicht.
spaceduck hat geschrieben:
13.11.2018, 12:06
Wie hoch wäre der Programmieraufwand um den HB-UNI-Sen-LEV-US auf den VL53L0X "umzubauen"?
Dein Link zur Lib ist schon ganz nützlich. Das werde ich mir anschauen.
Der Aufwand sollte überschaubar sein, da ja nur die Entfernungsmessung umgebaut werden muss.


Hast du dich schon mal näher mit dem Sensor auseinandergesetzt?
Insbesondere interessiert mich: Funktioniert die optische Messung an einer (lichtdurchlässigen) Wasseroberfläche zuverlässig?

VG,
Jérôme

spaceduck
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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von spaceduck » 13.11.2018, 12:23

Hallo,
Hast du dich schon mal näher mit dem Sensor auseinandergesetzt?
Nein, noch nicht. Gerade erst entdeckt.
Insbesondere interessiert mich: Funktioniert die optische Messung an einer (lichtdurchlässigen) Wasseroberfläche zuverlässig?
Kann ich ad hoc nicht sagen wie sich die Wellenlänge von 940nm auf einer Wasseroberfläche verhält. Bei dem Preis von ca. 3 EUR für ein Breakout Modul bei Aliexpress würde ich aber einen Versuch wagen.

Jan

jp112sdl
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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von jp112sdl » 13.11.2018, 12:28

spaceduck hat geschrieben:
13.11.2018, 12:23
Bei dem Preis von ca. 3 EUR für ein Breakout Modul bei Aliexpress würde ich aber einen Versuch wagen.
Klingt nach nem Plan!

Ich vermute mal, dass die Lichtwellen einfach das Medium durchdringen und erst am Boden reflektiert werden.
Wobei sie an der Grenzfläche auch noch gebrochen werden und dann nicht mehr viel beim Sensor ankommt.


Bin auf deine Testergebnisse gespannt!

VG,
Jérôme

cmjay
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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von cmjay » 13.11.2018, 13:21

Den VL53L0X hatte "klassisch" schon vor 1,5 Jahren ins Spiel gebracht.
viewtopic.php?f=31&t=36215&p=349989&hil ... 0X#p349989
viewtopic.php?f=31&t=35461&p=349314&hil ... 0X#p349314
Anfänglich war ich auch enthusiastisch. Aber das Ding ist halt als Proximity-Sensor konzipiert und hat dementsprechend eine sehr bescheidene Performance, wenn man grössere Abstände messen will und einen gewissen Anspruch an Messgenauigkeit hat. Ein Blick in das SpecSheet, insbesondere die nachfolgend verlinkten Graphiken "Sensing capabilities", ist doch eher ernüchternd.
https://www.adafruit.com/product/3317
Letztendlich liefert der Sensor bei grösseren Abständen selbst bei optimalen Streu-/Reflexionseigenschaften der Objektoberfläche nur sehr ungenaue Messwerte. Z.B. mal im Long Range Mode bei 1 Meter Abstand eine Ungenauigkeit im Bereich von 5 - 15cm. Was soll man damit praktisch noch anfangen? Zum Vergleich: ein US-Sensor liefert unter gleichen Bedingungen etwa 0.5-1cm Mess(un)genauigkeit.
Und das Ergebnis wird bei Messung einer Wasser-/Flüssigkeitsoberfläche noch schlimmer, da man vom einfallenden Licht nur wenige Prozent zurück bekommt (Fresnel Reflexion). Wahrscheinlich wird das Signal vom Tankboden deutlich stärker sein. Was das Dingen dann letztendlich misst ist fraglich ...
Der langen Rede kurzer Sinn: ich bin sehr skeptisch, ob der VL53L0X für Wassertankmessungen der geeignete Sensor ist.
Es kann leider nicht ganz ausgeschlossen werden, dass ich mich irre.

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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von Garagenloeter » 13.11.2018, 14:38

hab da was gefunden:

https://munz4u.de/arduino-zisternen-ueb ... t-vl53l0x/

@Jerome:

Nen vl53l0x hab ich hier liegen, würde den auch gern zu Testzwecken zur verfügung stellen.

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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von jp112sdl » 13.11.2018, 14:57

Garagenloeter hat geschrieben:
13.11.2018, 14:38
Nen vl53l0x hab ich hier liegen, würde den auch gern zu Testzwecken zur verfügung stellen.
Vielen Dank für das Angebot.
Hab vor ner Stunde jedoch schon einen bestellt. Aus DE für 6 EUR. Das ist ok.

Den Link hab ich mir gerade mal angeschaut. Da ist eine andere Lib verlinkt.
Mal schauen, aus welcher sich anschließend am besten eine Sensorklasse für die AskSinPP bauen lässt.
Da setze ich mich aber erst ran, wenn der Sensor da ist.
Oder ein anderer hat es bis dahin vielleicht schon fertig.

VG,
Jérôme

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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von jp112sdl » 13.11.2018, 14:58

cmjay hat geschrieben:
13.11.2018, 13:21
Und das Ergebnis wird bei Messung einer Wasser-/Flüssigkeitsoberfläche noch schlimmer, da man vom einfallenden Licht nur wenige Prozent zurück bekommt (Fresnel Reflexion). Wahrscheinlich wird das Signal vom Tankboden deutlich stärker sein. Was das Dingen dann letztendlich misst ist fraglich ...
Der langen Rede kurzer Sinn: ich bin sehr skeptisch, ob der VL53L0X für Wassertankmessungen der geeignete Sensor ist.
Das sind auch so meine hauptsächliche Bedenken.

Versuch macht klug, wie schon immer in der Geschichte der Forscher und Entdecker. :mrgreen:

VG,
Jérôme

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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von spaceduck » 14.11.2018, 16:21

Es gibt noch einen VL53L1X, der misst bis 4m Entfernung. Also wenn es grundsätzlich funktioniert (warten wir den Test ab), dann wäre diese Version auch etwas für tiefere Zisternen.

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Re: Pimp my HB-UNI-Sen-LEV-US (Laserentfernungsmessung)

Beitrag von jp112sdl » 16.11.2018, 18:58

Mein VL53L0X kam heute an.
Erste Tests mit Feststoffen waren ganz vielversprechend.
Für Wasser jedoch gänzlich unbrauchbar. :lol:
Vielleicht kann es ja mal jemand mit Heizöl testen...

Zum Verwenden wird Addon V 1.0.26 benötigt.
Links zu den Sketchen sind im Kommentar dort zu finden.

Bis die Sensorklasse in der AskSinPP Lib gelandet ist, bitte diese hier ins AskSinPP/sensors Verzeichnis kopieren.
Desweiteren wird die Polulu Lib benötigt.

VG,
Jérôme

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