Quelltext der Seite WS2024 - Sensortechnik - Ultraschall

= Aufgabe 1: Ultraschall Entfernungsmessung =
Mit den Ultraschallsensor HC-SR04, einem Arduino Mikrocontroller und Simulink soll eine Entfernung in cm gemessen werden.

# Messen Sie die Entfernung auf ein statisches Ziel in den Entfernungen 5&thinsp;cm, 10&thinsp;cm, 15&thinsp;cm, 20&thinsp;cm und 25&thinsp;cm.
# Speichern Sie das Ergebnis in der Datei <code>Ultraschall.mat</code>.

'''Arbeitsergebnis''' in SVN: <code>UltraschallMessung.slx, Ultraschall.mat</code>

= Aufgabe 2: Charakterisieren Sie die Ultraschall Messwerte =
# Analysieren Sie die Funktion Ihres Ultraschallsensors anhand Ihrer Messwerte in <code>Ultraschall.mat</code> mit MATLAB<sup>®</sup>. Verwenden Sie die Kriterien in Tabelle 1.
# Beantworten Sie die Fragen fachlich fundiert anhand Ihrer Messdaten als Kommentar im Quelltext:
## Welchen Messbereich hat der Sensor?
## Welche Werteauflösung hat der Sensor?
## Welche max. Abtastrate hat der Sensor?
## In welchem Bereich ist der Sensor am empfindlichsten?
## Mit welcher Unsicherheit (1&thinsp;σ) lässt sich eine glatte Fläche bestimmen?
{| class="wikitable"
|+ Tabelle 1: Ultraschall Sensorcharakterisierung
|-
! Messgröße !! Formelzeichen !! Ergebnis
|-
| Messbereich || MB || Darstellung im MATLAB<sup>®</sup>-Command Window
|-
| Zeitauflösung || <math>a_t</math> || Darstellung als MATLAB<sup>®</sup>-Plot
|-
| Werteauflösung || <math>a_s</math> || Darstellung als MATLAB<sup>®</sup>-Plot
|-
| Empfindlichkeit || E || Darstellung als MATLAB<sup>®</sup>-Plot
|-
| Unsicherheit || σ || Darstellung als MATLAB<sup>®</sup>-Plot
|}

'''Arbeitsergebnis''' in SVN: <code>charakterisiereUltraschallSensor.m</code>

= Aufgabe 3: Filterung =
# Welches Fehlerbild weist der Ultraschallsensor auf?
# Implementieren und parametrieren Sie ein Filter für das Fehlerbild.
# Stellen Sie die gefilterten und ungefilterten Messwerte in einem Plot einander gegenüber.
# Bewerten Sie Ihr Ergebnis qualitativ und quantitativ für statische Messungen.

'''Arbeitsergebnis''' in SVN: <code>USFilter.slx, USBewertung.pdf</code>

=== Aufgabe 4: Dynamische Messunsicherheit ===
* Zeigen Sie die gefilterten und ungefilterten Messwerte Signal in MATLAB<sup>®</sup> an. Messen Sie auf ein Ziel im gesamten Messbereich (1&thinsp;cm - 30&thinsp;cm - 1&thinsp;cm). 
* Wurde der Sensorfehler behoben?

'''Arbeitsergebnis''' in SVN: <code>DynamischeMessunsicherheit.m</code>

== Tutorial ==
[[Datei:WikiLink.png|20px]]  [[Ultraschallsensor_HC-SR04| Ultraschallsensors HC-SR04]]


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