Autor Thema: Radar basierter WiFi-Niederschlagssensor für Regen, Hagel und Schnee  (Gelesen 91341 mal)

Offline Kuzl

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Gibt es einen Grund fürs (hardwaremäßige) Filtern des Eingangssignals?
Du machst ja eh ein FFT ....

Offline chunter1

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Gibt es einen Grund fürs (hardwaremäßige) Filtern des Eingangssignals?
Du machst ja eh ein FFT ....

Die FFT hat damit nix zu tun sondern das Abtasten mit dem ADC.
Genau genommen muss man immer einen anit-alias Filter verwenden sobald Frequenzanteile oberhalb der Nyquist Frequenz (=Samplerate / 2 = 5100 Hz) auftreten.
Das Problem lässt sich ansonsten auch entschärfen indem man z.B. ein anderer ADC-Typ oder Oversampling verwendet.

Da mir aber wichtig ist, dass der Hardware-Aufwand so gering wie möglich bleibt und eher keine Frequenzen oberhalb von 5100 Hz (=161 km/h) zu erwarten sind (außer dem Rauschen und geringe Oberwellenanteile), hab ich mich für "zumindest" einen einfachen Bandpass 1.Ordnung entschieden.
« Letzte Änderung: 18 Juli 2017, 15:29:02 von chunter1 »

Offline chunter1

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Anbei das Bode-Diagramm zu obigem Bandpass.

Offline AxelSchweiss

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Die Beschaltung meines Testaufbaus sieht so aus.
Ist ein sehr rudimentärer Bandpass mit Bias Spannungsteiler.
Auf der ESP32 Seite führt das Signal auf GPIO_34 (ADC1_CH6).

Benötigst du hier Bauteile mit möglichst kleinen Toleranzen oder reichen da die normalen Komponenten (Metallschicht und Folienkondensator) ?

Offline chunter1

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Benötigst du hier Bauteile mit möglichst kleinen Toleranzen oder reichen da die normalen Komponenten (Metallschicht und Folienkondensator) ?

Standard Toleranzen sind vollkommen ausreichend.
Nimm einfach was du finden/auslöten kannst ;)

Offline chunter1

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Und hier mal ein Screenshot von den FFT-bin Peaks der jeweiligen Geschwindigkeitsgruppe ("peakInGroup" Reading) pro Minute Messzeit.
Da die unteren Geschwindigkeiten interessant sind und nur begrenzt Farben zur Verfügung stehen, hab ich nur diese eingefärbt.
Die Peak-Werte bei Regen sind übrigens deutlich höher - die Grafik unten wurde primär für das Rauschen skaliert.

Was man sieht ist, dass neben dem Grundrauschen ab und zu mal ein Insekt vorbeifliegt.
Der Sensor steht zum testen auf der Wiese wo man schön beobachten kann, wie der Flugverkehr tagsüber zunimmt.

Zum Simulieren von Regentropfen eigenet sich übrigens eine tropfende Dusche ganz gut.
Die Oszi-Screenshots wurden mit so einem Setup erstellt.
« Letzte Änderung: 18 Juli 2017, 10:41:56 von chunter1 »
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Offline AxelSchweiss

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Macht es eventuell Sinn den Sensor auf eine Wand auszurichten und nicht einfach in die Luft ?
Sagen wir mit einem Abstand von 5 Meter  .... so das der Abstrahlwinkel noch eine repräsentative Fläche/Volumen ergibt.
Das würde das Insekten/Vögel Problem minimieren und man hätte ein bekanntes Volumen   ...  darüber könnte man ev. sogar  die Regenmenge errechnen (Kontinuitätsgleichung).

Offline chunter1

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Macht es eventuell Sinn den Sensor auf eine Wand auszurichten und nicht einfach in die Luft ?
Sagen wir mit einem Abstand von 5 Meter  .... so das der Abstrahlwinkel noch eine repräsentative Fläche/Volumen ergibt.
Das würde das Insekten/Vögel Problem minimieren und man hätte ein bekanntes Volumen   ...  darüber könnte man ev. sogar  die Regenmenge errechnen (Kontinuitätsgleichung).

Die Idee ist gut.
Statt der Wand wäre eine HF-absorbierende Fläche noch idealer da ja sonst der Strahl "nur" umgelekt wird.
Kompakt aufgebaut würde das auch nicht schlimm ausschaun.
Ist auf jeden Fall einen Test wert.

Ich werde vorerst auf der simpleren "Freiluft"-Variante bleiben damit meine Messungen vergleichbar sind.
Am Dach bzw. höher oben montiert, sollten sich einzelne "Bienen-Events" über eine Minute beobachtet, recht einfach rausfiltern lassen.

Offline Per

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Macht es eventuell Sinn den Sensor auf eine Wand auszurichten und nicht einfach in die Luft ?
Sagen wir mit einem Abstand von 5 Meter
Gute Idee, aber ich würde das nicht als Voraussetzung nehmen, muss auch ohne funktionieren. Meine nächste Wand ist ca. 5 km entfernt und eine eigene müsste ich 30m hoch bauen (10. Etage, freistehend) :D.

Offline chunter1

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Da es soeben regnet, hier ein kleiner Vorgeschmack...
Angezeigt werden die detections je Geschwindigkeitsgruppe (allerdings auf die Schnelle nur G0...G6).
Dabei scheint der zweite Regenschauer etwas intensiver gewesen zu sein.
« Letzte Änderung: 18 Juli 2017, 17:52:00 von chunter1 »

Offline networker

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Das mit der Wand hat was für sich, denn ich vermute das sonst im Herbst, wenn der Wind die Blätter über den Rasen bläst, Dauerregen gemeldet wird. 
(natürlich nicht in der 10.Etage)  ;)
Auch die automatische Rasenbewässerung würde Regen erkennen?
« Letzte Änderung: 19 Juli 2017, 10:41:36 von networker »

Offline Per

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natürlich nicht in der 10.Etage
Dauernieseln schon!  ;D

Auch die automatische Rasenbewässerung würde Regen erkennen?
Sieht bestimmt lustig im Diagramm aus, wenn es so ein Regner mit Bewegung ist :D.
Im Ernst, Regner einschalten, wenn es trocken ist, ist ja kein Problem, aber was ist, wenn der Regner läuft und es anfängt zu regnen?
Das einfachste ist natürlich, eine Richtung zu nehmen, wo kein Regner ist. Aber was ist bei "Bewässerungsfetischisten"?

Offline AxelSchweiss

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Eventuell kann man ja auch einen Kasten bauen  ... sagen wir 1 Meter auf 1 Meter  und 30 cm hoch ....
Die Frage ist ... wer stellt sich denn so ein Monster aufs Dach  ....

Wobei .... da fällt  mit ein  ... den LNB bei einer Sat-Schüssel gegen den Regensensor tauschen ...
(Wenn ich den ESP32 und den Sensor habe bastel ich da mal was)


Offline chunter1

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Wobei .... da fällt  mit ein  ... den LNB bei einer Sat-Schüssel gegen den Regensensor tauschen ...
(Wenn ich den ESP32 und den Sensor habe bastel ich da mal was)

So machts Metek...
http://metek.de/de/product-group/micro-rain-radar-24-ghz/

Wäre interessant, welche Reichweite der IPM-165 mit einem Standard 60 cm Parabolspiegel erreicht.
Bei 24 Ghz müssten ca. 40 dB gain drin sein.
Neben einem Lawinen, Muren etc. Detektor hat man damit einen Ultra long range Bewegungsmelder ;)
Außer natürlich es regnet usw. - dann herrscht Chaos.
Dann bräuchte man wieder einen Sensor mit Entfernungsinformation.
« Letzte Änderung: 19 Juli 2017, 13:17:15 von chunter1 »

Offline Per

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den LNB bei einer Sat-Schüssel gegen den Regensensor tauschen ...
Nicht tauschen, Multifeed!

 

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