Autor Thema: Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee  (Gelesen 77772 mal)

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #450 am: 05 September 2017, 12:34:30 »
15m Leitung
Ist "dazwischen" kein Stützpunkt? An den ESP musst du ja eigentlich auch (fast) nie wieder ran, zumindest nicht öfter als an den eigentlichen Sensor. Damit bleibt zwar die Gesamtlänge 15 m, davon aber 12-14m nur Stromversorgung.

Offline chunter1

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #451 am: 05 September 2017, 12:53:55 »
Du bist schon von Deinem Lautsprecher geschädigt  ;D
Könnte sein. :)
Aber ich schlags nicht ohne Grund vor.
Frequenzen und Rauschen oberhalb von 5100 Hz schlagen auf Grund der zu einfachen Filterung voll ins Nutz-Spektrum als Mischprodukte durch.
Genau genommen müssten wir alle Frequenzen oberhalb von 5100 Hz auf unter 1 LSB bedämpfen.
Das geht aber leider nicht mit vertretbarem Aufwand.
Selbst wenn wir das nutzbare Spektrum auf z.B. 4000 Hz beschränken und somit 1100 Hz für die Flanke des Tiepfasses hätten, wäre das immer noch ein extremer Aufwand - ganz abgesehn von den Filter-Schwankungen durch Toleranzen und Temperatur.
Hilft also nur oversampling (schafft der ESP32 nicht?), auf ein anderes Wandlerprinzip oder eben einen Baustein umzusteigen, der das schon für uns erledigt.
Und da lande ich immer beim klassischen audio codec mit integriertem, variablen preamp, antialiasing...
Ein UDA1380 board (z.B. https://eckstein-shop.de/UDA1380-Board) hab ich schon da, nur die Zeit es via I2S an den ESP32 anzubinden fehlt mir.
I2S Implementierungen für den ESP32 für andere audio codecs gibts ja schon, nur bräuchten wir idealerweise einen mit integriertem preamp.

Zitat
I2C ist für Deine Abtastrate leider zu langsam, was schade ist, weil ich schon seit Jahren mit P82B96 als Treibern I2C-Sensoren an einem 20m langen CAT5-Kabel betreibe. (kein Scherz)
SPI über RS422-Treiber wäre evtl. was (kein Scherz)
Klar, warum nicht?
Wobei ich die SPI Variante mit differentieller Übertragung bevorzugen würde.
« Letzte Änderung: 05 September 2017, 12:56:47 von chunter1 »

Offline HCS

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #452 am: 05 September 2017, 13:30:24 »
Ist "dazwischen" kein Stützpunkt? An den ESP musst du ja eigentlich auch (fast) nie wieder ran, zumindest nicht öfter als an den eigentlichen Sensor. Damit bleibt zwar die Gesamtlänge 15 m, davon aber 12-14m nur Stromversorgung.
Lass es 5m oder 10m sein, so oder so für SPI ohne Leitungstreiber zu lang.
Ich will unter keinen Umständen im Winter aufs Dach raus, weil ich per USB ran muss.
Und Optokoppler dazwischen wären dann auch nicht schlecht, wenn das an einer so exponierten Stelle sitzt.
Da oben muss man evtl. sogar noch weitere Blitzschutzmaßnahmen ins Auge fassen.
Um die radartechnischen Idealbedingungen zu haben, ist es ja dann der höchste Punkt vom Gebäude.

Offline chunter1

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« Antwort #453 am: 05 September 2017, 16:18:03 »
Weil ich grad beim Reparieren meines IPM-165 bin, möcht ich euch einen Einblick ins Innere geben.
Auf der rechten Seite sieht man schön den Laser-getrimmten Oszillator (dort wo ich grad den Transistor ausgelötet hab).
Dann sind da noch (grob) die 3 Bandpässe, ein Wilkinson Splitter, der Rat-race Mixer und die beiden Dioden.
Glaubt mir, die Komponenten sind echt winzig.

Offline Maista

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #454 am: 05 September 2017, 20:05:43 »
50 Cent für ein ESD-SCHUTZ hätte auch noch Platz gehabt.
Ist der am ESD gestorben?
Woher weißt du was für ein Transistor das war?

Leider immer noch nicht Zeit gefunden obwohl alles bereit liegt  ::)

Es gab doch geschaltete Filter-ICs. Type fällt mir nicht mehr ein.
Wäre das nichts? Oder stört der Clock dann wieder?

Gruss Gerd

Offline chunter1

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« Antwort #455 am: 05 September 2017, 20:29:02 »
50 Cent für ein ESD-SCHUTZ hätte auch noch Platz gehabt.
Ganz deiner Meinung.
Der hätte keine 5 Cent gekostet.

Zitat
Woher weißt du was für ein Transistor das war?
Weiß ich nicht, hab von einem ESD gegrillten Sensor den Transistor umgelötet. ;)

Zitat
Leider immer noch nicht Zeit gefunden obwohl alles bereit liegt  ::)
Lass dir Zeit... die Suche nach dem "heiligen Gral Setup" ist ja noch voll im Gange. ;)

Zitat
Es gab doch geschaltete Filter-ICs. Type fällt mir nicht mehr ein.
Wäre das nichts? Oder stört der Clock dann wieder?
Mit den Teilen hab ich leider keine Erfahrung.
Ich denke nur, dass die Zeit in einen state of the art ADC mit Oversampling besser investiert wäre?
« Letzte Änderung: 05 September 2017, 21:41:39 von chunter1 »

Offline Maista

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #456 am: 05 September 2017, 23:08:49 »
Die von mir angesprochenen ICS heissen MAX29x.
Diese waren auf den Modemkarten (FSK) für Packet Radio auf dem RMNC3 drauf (falls das jemand etwas sagt).

https://www.google.de/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX291-MAX296.pdf&ved=0ahUKEwjtyqSy-I7WAhXLhrQKHQe1AckQFgglMAE&usg=AFQjCNFRatBbOGC6GIiZENj9xidUAJ_XNg

Falls du hier mal schauen willst.
Eventuell gibt's es die noch, oder besseres.

Habe glaube ich noch welche in der Schublade . Falls du damit probieren willst kann ich dir diese zuschicken?!

Wie Rauschfrei ist den die 5V Versorgung des OPs?

Gute Nacht einstweilen
« Letzte Änderung: 05 September 2017, 23:31:15 von Maista »

Offline chunter1

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #457 am: 06 September 2017, 12:43:57 »
Die von mir angesprochenen ICS heissen MAX29x.
Habe glaube ich noch welche in der Schublade . Falls du damit probieren willst kann ich dir diese zuschicken?!
Vielen Danke für das Angebot.
Solange die Reflektionsthematik noch nicht gelöst ist, schieb ich das Thema mal noch auf. ;)

Zitat
Wie Rauschfrei ist den die 5V Versorgung des OPs?
Ist ein 7805er und verhält sich unauffällig.

Prio 1 hat bei mir momentan das Thema Aufbau und Interferenzen/Rauschen.
Ehrlich gesagt fällt mir zur Rohr-Variante keine gute Alternative ohne Heizung ein.  :-\
Evtl. sollte man sich überlegen, ob nicht sogar ein gezielter Einsatz von Reflektionen zum Ziel führen könnte?

Offline chunter1

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #458 am: 06 September 2017, 13:54:47 »
Evtl. doch den Sensor nach unten ins "Freie" schaun lassen?

Pros/Cons:
========

+) Weiterhin keine Heizung notwendig
+) Weiterhin radial-symmetrische Empfindlichkeit
+) Stärkeres Nutzsignal (Dämpfung durch Rohrwand und Wasserfilm entfällt)
+) Deutlich geringeres Reflexionsrauschen (variable Reflexionen durch Rohrwand und Wasserfilm in unmittelbarer Nähe entfallen)
+) Relativ simpler Aufbau (Abtropfkante?)

-) Bewegungen unter dem Sensor verfälschen die Messungen
-) Mastbewegung bei Wind beeinflusst die Messungen

Hab ich was übersehen?

EDIT
Weils grad zum Thema passt...
Anbei die aktuellen Messdaten meines Rohr-Setups.
Das Rauschen um 13:00 ist höher als jenes um 13:52 obwohl es in beiden Fällen die gleiche Temperatur und keinen Regen gab.
Nur dazwischen hat es leicht geregnet.
Ich vermute mal, dass Tropfen an der Rohr-Außenseite und auf dem Deckel unterschiedliche Reflexionen/Interferenzen und damit unterschiedliches Rauschen bewirken.
« Letzte Änderung: 06 September 2017, 16:55:33 von chunter1 »

Offline networker

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Antw:Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee
« Antwort #459 am: 07 September 2017, 09:47:21 »
Ich stell mal testweise meine Gruppen so um, dass sie jenen von Lufft entsprechen.
Also:

1-5       "Schnee"
6-9
10-12
13-14
15-17
18-19
20-22
23-24
25-27
28-29
30-32
33-34
35-37
38-39
40-42
43-44
45-47
48-49
50-52
53-54
55-57
58-59
60-62
63-79
80-255   "Apokalypse"

Allerdings gefällt mir nicht, dass immer abwechselnd 2 bzw. 3 Bins zusammengefasst werden.
Mal schaun ob das nicht unschöne Effekte hat.

EDIT:
Ändert eure Groups aber nur, wenn ihr auf die korrekte Funktion der "magAVGkorrThresh" Werte verzichten könnt.
Die Thresholds sind nämlich auf die aktuellen Group-Settings abgestimmt und müssten erst angepasst werden.
Das Kalibrierungsfeature zum Anpassen der Threshold-Werte kommt dann sobald wir das mit dem Schreiben der 32 thresholds ins NVS hinbekommen haben.

Wie bist du mit der Umstellung auf die BIN-Group's wie bei LUFFT zufrieden?

Ergibt sich aus der neuen Gruppierung eine bessere Auswertemöglichkeit?

Offline chunter1

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« Antwort #460 am: 07 September 2017, 10:44:36 »
Wie bist du mit der Umstellung auf die BIN-Group's wie bei LUFFT zufrieden?
Ergibt sich aus der neuen Gruppierung eine bessere Auswertemöglichkeit?
Ich habs damals (mangels Regen) gleich wieder zurück gestellt um bei den laufenden Tests mit dem Rauschen weiterhin vergleichbare Ergebnisse zu erhalten.
Kann dazu also leider nichts berichten.

Offline networker

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« Antwort #461 am: 07 September 2017, 14:41:01 »
Hab ein nettes Video gefunden, bei dem man die Abhängikeiten von Offnungswinkel des Sensors zum Durchmesser des Rohres sehr schön dargestellt hat.
Video

Offline networker

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« Antwort #462 am: 07 September 2017, 15:09:47 »
Hier noch ein PDF von Infinion mit einer Beschreibung ihres "Sense2Go2 development kit"

Interessant ist die Verschaltung des Sensors mit dem Prozessor auf dem Board auf 2 ADC's

LINK_PDF
LINK_VIDEO
« Letzte Änderung: 07 September 2017, 15:19:53 von networker »

Offline chunter1

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« Antwort #463 am: 07 September 2017, 16:04:23 »
Interessant ist die Verschaltung des Sensors mit dem Prozessor auf dem Board auf 2 ADC's
Zwei ADCs wegen der Quadratur-Ausgänge I/Q.
Über die Phasenlage der beiden Signale zueinander kann man die Bewegungsrichtung erkennen.

Offline chunter1

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« Antwort #464 am: 07 September 2017, 22:05:56 »
Bin gerade beim Testen der Reflektionen in einem 1 m DN50 Rohr am Bürotisch.
Wenn das Rohr mit dem Kunststoffdeckel verschlossen ist und man den Radar-Sensor langsam einschiebt, kann man deutlich die Minima und Maxima des Rauschens alle 3 mm (=Lambda/4) hören.
Ist das Rohr hingegen offen, ist dieser Effekt deutlich geringer.
Wäre interessant, was ein 24 GHz absorbierendes Material im Deckel bewirken würde.
Leider hab ich weder so ein Material hier, noch weiß ich wo man sowas einfach her bekommt.
Hat wer eine Idee ob es hier was genial einfaches, absorbierendes (nicht reflektierendes) gibt?

 

decade-submarginal