NXT Lichtsensor mit Matlab/Simulink - Versionsgeschichte

Ulrich Schneider: /* Literaturverzeichnis */

2018-08-08T20:26:00Z

Literaturverzeichnis

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	<references/>		<references/>



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	→ zurück zum Hauptartikel: [[SigSys_SoSe2018\| SigSys SoSe2018]]		→ zurück zum Hauptartikel: [[SigSys_SoSe2018\| SigSys SoSe2018]]

Eileen Hinners: /* Einleitung */

2018-07-06T21:51:12Z

Einleitung

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:51 Uhr
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	== Einleitung ==		== Einleitung ==
	[[Datei:NXT%20LichtSensor%20Vorne.jpg\|rechts\|mini\|Abb. 1: Lego NXT-Lichtsensor]]		[[Datei:NXT%20LichtSensor%20Vorne.jpg\|rechts\|mini\|Abb. 1: Lego NXT-Lichtsensor]]
	Der folgende Artikel befasst sich mit der Inbetriebnahme eines [https://shop.lego.com/de-DE/Lichtsensor-9844 NXT-Lichtsensors] und dem Auslesen bzw. Verarbeiten der Daten in Matlab. Entstanden ist der Artikel im Rahmen der Vorlesung [http://193.175.248.52/wiki/index.php/SigSys_SoSe2018 Signalverarbeitende Systeme] im Sommersemester 2018. Zunächst werden die Grundlagen zur Arbeit mit dem Sensor beschrieben und daraufhin umgesetzt.		Der folgende Artikel befasst sich mit der Inbetriebnahme eines [https://shop.lego.com/de-DE/Lichtsensor-9844 NXT-Lichtsensors] und dem Auslesen bzw. Verarbeiten der Daten in Matlab. Entstanden ist der Artikel im Rahmen der Vorlesung [http://193.175.248.52/wiki/index.php/SigSys_SoSe2018 Signalverarbeitende Systeme] im Sommersemester 2018. Zunächst werden die Grundlagen zur Arbeit mit dem Sensor beschrieben und daraufhin umgesetzt. In diesem Artikel wird der Begriff Lego-Einheit immer durch ein LE abgekürzt.

	== Projektplanung ==		== Projektplanung ==

Eileen Hinners: /* Rohsignale des Sensors */

2018-07-06T21:50:20Z

Rohsignale des Sensors

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:50 Uhr
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	=== Rohsignale des Sensors ===		=== Rohsignale des Sensors ===
			[[Datei:NXT Licht Kalibrierungsmessung.JPG\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 7: Versuchsaufbau Kalibrierung]]
	Die Rohsignale des Sensors liegen im Voltbereich zwischen 0 und 5 Volt. Nach der Verarbeitung sollen Werte zwischen 0 (dunkel) und 100 (hell) ausgegeben werden. Diese Werte sind einheitenlos.		Die Rohsignale des Sensors liegen im Voltbereich zwischen 0 und 5 Volt. Nach der Verarbeitung sollen Werte zwischen 0 (dunkel) und 100 (hell) ausgegeben werden. Diese Werte sind einheitenlos.

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	~~[[Datei:NXT Licht Kalibrierungsmessung.JPG\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 6: Versuchsaufbau Kalibrierung]]~~

	In der vorherigen Tabelle sind die Durchschnittswerte aus 1.000 Messungen des Lichtsensors aufgezeigt. Die Durchführung der Messungen zeigt, dass die Schaltung mit dem Arduino annähernd ähnliche Werte ergibt, wie durch das originale EV3-Mindstorms ermittelt werden.		In der vorherigen Tabelle sind die Durchschnittswerte aus 1.000 Messungen des Lichtsensors aufgezeigt. Die Durchführung der Messungen zeigt, dass die Schaltung mit dem Arduino annähernd ähnliche Werte ergibt, wie durch das originale EV3-Mindstorms ermittelt werden.

Eileen Hinners: /* Funktionsweise des ADU */

2018-07-06T21:49:51Z

Funktionsweise des ADU

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:49 Uhr
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	=== Funktionsweise des ADU ===		=== Funktionsweise des ADU ===
	[[Datei:ADU Schaltung.jpg\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 7:Funktionsweise ADU <ref>[http://www.vias.org/mikroelektronik/adc_succapprox.html vias.org]</ref>]]		[[Datei:ADU Schaltung.jpg\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 8:Funktionsweise ADU <ref>[http://www.vias.org/mikroelektronik/adc_succapprox.html vias.org]</ref>]]
	[[Datei:ADU Schaltung Vorlesung.JPG\|rechts\|mini\|200px\|Abb.8 :Schaltung ADU <ref>Mitschrift aus Vorlesung</ref>]]		[[Datei:ADU Schaltung Vorlesung.JPG\|rechts\|mini\|200px\|Abb.9 :Schaltung ADU <ref>Mitschrift aus Vorlesung</ref>]]

	Verwendet wird der im Atmel AVR verbaute Analog-Digital-Wandler. Das zur Umsetzung genutzte Verfahren ist die sukzessive Approximation (SAP) und gehört zu den Stufen-wandlern. Zunächst wird ein Startimpuls, Start of Conversation (SOC) gesendet. Dieser setzt alle im (internen) Speicher befindlichen Register auf Null. Im weiteren Verlauf wer-den die analogen Eingänge mit Referenzspannungen verglichen. Diese Referenzspannung ändert sich mit jedem Schritt nach einer festen Reihenfolge. Es wird mit dem Most Significant Bit (MSB) gestartet und bis zum Least Significant Bit (LSB) fortgefahren. Für jeden Schritt wird die aktuelle Referenzspannung mit dem analogen Signal verglichen. Ist die Referenzspannung größer als das Signal, so wird das aktuelle Bit des Digitalwertes (im internen Speicher) auf Null gelassen. Wenn die Referenzspannung kleiner ist als das Signal, wird das aktuelle Bit auf Eins gesetzt. Wenn alle Schritte durchlaufen sind, wird das Signal End of Communication (EOC) gesendet. Die sukzessive Approximation beruht auf einer einfachen Komparatorschaltung (vgl. Abb. 8).		Verwendet wird der im Atmel AVR verbaute Analog-Digital-Wandler. Das zur Umsetzung genutzte Verfahren ist die sukzessive Approximation (SAP) und gehört zu den Stufen-wandlern. Zunächst wird ein Startimpuls, Start of Conversation (SOC) gesendet. Dieser setzt alle im (internen) Speicher befindlichen Register auf Null. Im weiteren Verlauf wer-den die analogen Eingänge mit Referenzspannungen verglichen. Diese Referenzspannung ändert sich mit jedem Schritt nach einer festen Reihenfolge. Es wird mit dem Most Significant Bit (MSB) gestartet und bis zum Least Significant Bit (LSB) fortgefahren. Für jeden Schritt wird die aktuelle Referenzspannung mit dem analogen Signal verglichen. Ist die Referenzspannung größer als das Signal, so wird das aktuelle Bit des Digitalwertes (im internen Speicher) auf Null gelassen. Wenn die Referenzspannung kleiner ist als das Signal, wird das aktuelle Bit auf Eins gesetzt. Wenn alle Schritte durchlaufen sind, wird das Signal End of Communication (EOC) gesendet. Die sukzessive Approximation beruht auf einer einfachen Komparatorschaltung (vgl. Abb. 9).

	=== Stärken- und Schwächenanalyse ===		=== Stärken- und Schwächenanalyse ===

Eileen Hinners: /* Bussystem */

2018-07-06T21:49:27Z

Bussystem

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:49 Uhr
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	== Bussystem ==		== Bussystem ==

	[[Datei:NXTLichtsensor Bussystem.JPG\|links\|mini\|400px\|Abb. 4: Verwendete Bussysteme]]		[[Datei:NXTLichtsensor Bussystem.JPG\|links\|mini\|400px\|Abb. 10: Verwendete Bussysteme]]
	Bei der Verarbeitung der Daten des Lichtsensors werden verschiedene Bussysteme eingesetzt. Zunächst wird das Signal vom Sensor über eine analoge Schnittstelle an den EV3-Brick bzw. den Arduino geliefert. Dort wird das analoge Signal mittels eines Analog-Digital-Umsetzers in ein digitales Signal umgewandelt. Das digitale Signal wird im EV3-Brick über einen I²C-Bus an den Mikro-Prozessor weitergegeben. Für den Arduino gibt es keine eindeutigen Informationen für diese Übertragung. Die Datenübertragung vom Brick/ Arduino läuft über einen Universal Serial Bus.		Bei der Verarbeitung der Daten des Lichtsensors werden verschiedene Bussysteme eingesetzt. Zunächst wird das Signal vom Sensor über eine analoge Schnittstelle an den EV3-Brick bzw. den Arduino geliefert. Dort wird das analoge Signal mittels eines Analog-Digital-Umsetzers in ein digitales Signal umgewandelt. Das digitale Signal wird im EV3-Brick über einen I²C-Bus an den Mikro-Prozessor weitergegeben. Für den Arduino gibt es keine eindeutigen Informationen für diese Übertragung. Die Datenübertragung vom Brick/ Arduino läuft über einen Universal Serial Bus.
	[[Datei:Arduino USB Typ AB.jpg\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 11: Verwendeter USB Typ A/B]]		[[Datei:Arduino USB Typ AB.jpg\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 11: Verwendeter USB Typ A/B]]

Eileen Hinners: /* Bussystem */

2018-07-06T21:49:03Z

Bussystem

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:49 Uhr
Zeile 81:		Zeile 81:
	[[Datei:NXTLichtsensor Bussystem.JPG\|links\|mini\|400px\|Abb. 4: Verwendete Bussysteme]]		[[Datei:NXTLichtsensor Bussystem.JPG\|links\|mini\|400px\|Abb. 4: Verwendete Bussysteme]]
	Bei der Verarbeitung der Daten des Lichtsensors werden verschiedene Bussysteme eingesetzt. Zunächst wird das Signal vom Sensor über eine analoge Schnittstelle an den EV3-Brick bzw. den Arduino geliefert. Dort wird das analoge Signal mittels eines Analog-Digital-Umsetzers in ein digitales Signal umgewandelt. Das digitale Signal wird im EV3-Brick über einen I²C-Bus an den Mikro-Prozessor weitergegeben. Für den Arduino gibt es keine eindeutigen Informationen für diese Übertragung. Die Datenübertragung vom Brick/ Arduino läuft über einen Universal Serial Bus.		Bei der Verarbeitung der Daten des Lichtsensors werden verschiedene Bussysteme eingesetzt. Zunächst wird das Signal vom Sensor über eine analoge Schnittstelle an den EV3-Brick bzw. den Arduino geliefert. Dort wird das analoge Signal mittels eines Analog-Digital-Umsetzers in ein digitales Signal umgewandelt. Das digitale Signal wird im EV3-Brick über einen I²C-Bus an den Mikro-Prozessor weitergegeben. Für den Arduino gibt es keine eindeutigen Informationen für diese Übertragung. Die Datenübertragung vom Brick/ Arduino läuft über einen Universal Serial Bus.
	[[Datei:Arduino USB Typ AB.jpg\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 10: Verwendeter USB Typ A/B]]		[[Datei:Arduino USB Typ AB.jpg\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 11: Verwendeter USB Typ A/B]]

	Das inter-integrated circuit (I²C) Protokoll wurde von Philips in den 1980er Jahren entwickelt. Ende der 1990er wurde es zum Industriellen Standard. Eine Charakteristik des Protokolls ist z.B. die Initiierung der Datenübertragung. Diese beruht auf dem Master-Slave-Prinzip. Ein Mastergerät muss einen Slave dazu berechtigen die Datenübertragung zu starten. Auf einem I²C-Bus können die Daten in beiden Richtungen übertragen werden.<ref>Han-Way Huang. HCS12/9S12 An Introduction to Software and Hardware Interfacing. 2. Auflage. New York: Delmar. 2009</ref>		Das inter-integrated circuit (I²C) Protokoll wurde von Philips in den 1980er Jahren entwickelt. Ende der 1990er wurde es zum Industriellen Standard. Eine Charakteristik des Protokolls ist z.B. die Initiierung der Datenübertragung. Diese beruht auf dem Master-Slave-Prinzip. Ein Mastergerät muss einen Slave dazu berechtigen die Datenübertragung zu starten. Auf einem I²C-Bus können die Daten in beiden Richtungen übertragen werden.<ref>Han-Way Huang. HCS12/9S12 An Introduction to Software and Hardware Interfacing. 2. Auflage. New York: Delmar. 2009</ref>

Eileen Hinners: /* Digitale Signalverarbeitung */

2018-07-06T21:48:41Z

Digitale Signalverarbeitung

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:48 Uhr
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	== Digitale Signalverarbeitung ==		== Digitale Signalverarbeitung ==
	[[Datei:PAP Sensor Auslesen NXT Licht.png\|links\|mini\|200px\|Abb. 11: Verwendete Bussysteme]]		[[Datei:PAP Sensor Auslesen NXT Licht.png\|links\|mini\|200px\|Abb. 12: Verwendete Bussysteme]]
	Für die digitale Signalverarbeitung sind mehrere Schritte notwendig. Zu Beginn muss Matlab gestartet werden. Daraufhin muss in Matlab eine Variablendeklaration stattfinden. Bei dieser Deklaration und anschließenden Initialisierung werden die maximal und minimal erhaltene Spannung festgelegt. Wenn diese Variablen gesetzt wurden, kann die Simulink-Datei geöffnet werden. Diese bereitet je einen Scope vor um die eingehende Spannungen und die Einheit in Lego-Einheiten zu zeigen. In einer Endlosschleife werden die eingehenden Signale an Pin A0 eingelesen. Vorher wird abgefragt ob Modus 1 (Umgebungslicht messen) oder Modus 2 (Helligkeit eines Gegenstandes messen) gewünscht ist. Je nach Wunsch wird das Hilfslicht an oder ausgeschaltet. Um die Spannung zu erhalten, wird der digitale Eingang wieder zurück gewandelt. Die eingehende Spannung wird im vorbereiteten Scope ausgegeben. Die Spannung wird nun in de Lego Einheiten umgewandelt und danach ausgegeben. Auf die eingehenden Werte wird dann noch ein rekursiver Mittelwertfilter angewendet und die Ergebnisse in einer Matlab-Figur ausgegeben.		Für die digitale Signalverarbeitung sind mehrere Schritte notwendig. Zu Beginn muss Matlab gestartet werden. Daraufhin muss in Matlab eine Variablendeklaration stattfinden. Bei dieser Deklaration und anschließenden Initialisierung werden die maximal und minimal erhaltene Spannung festgelegt. Wenn diese Variablen gesetzt wurden, kann die Simulink-Datei geöffnet werden. Diese bereitet je einen Scope vor um die eingehende Spannungen und die Einheit in Lego-Einheiten zu zeigen. In einer Endlosschleife werden die eingehenden Signale an Pin A0 eingelesen. Vorher wird abgefragt ob Modus 1 (Umgebungslicht messen) oder Modus 2 (Helligkeit eines Gegenstandes messen) gewünscht ist. Je nach Wunsch wird das Hilfslicht an oder ausgeschaltet. Um die Spannung zu erhalten, wird der digitale Eingang wieder zurück gewandelt. Die eingehende Spannung wird im vorbereiteten Scope ausgegeben. Die Spannung wird nun in de Lego Einheiten umgewandelt und danach ausgegeben. Auf die eingehenden Werte wird dann noch ein rekursiver Mittelwertfilter angewendet und die Ergebnisse in einer Matlab-Figur ausgegeben.

Eileen Hinners: /* Darstellung der Ergebnisse */

2018-07-06T21:48:18Z

Darstellung der Ergebnisse

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:48 Uhr
Zeile 99:		Zeile 99:

	Die folgende Tabelle zeigt die Messergebnisse bei der Helligkeitsstufe 6 (vgl Einfügen) in Abhängigkeit zu verschiedenen Farben und Farbstufen.		Die folgende Tabelle zeigt die Messergebnisse bei der Helligkeitsstufe 6 (vgl Einfügen) in Abhängigkeit zu verschiedenen Farben und Farbstufen.
	[[Datei:NXT Lichtsensor Farbtafel Blau Gruen.JPG\|rechts\|mini\|100px\|Abb. 12: Farbtafeln Blau, Grün]]		[[Datei:NXT Lichtsensor Farbtafel Blau Gruen.JPG\|rechts\|mini\|100px\|Abb. 13: Farbtafeln Blau, Grün]]
	[[Datei:NXT Lichtsensor Farbtafel RotGelb.JPG\|rechts\|mini\|100px\|Abb. 13: Farbtafeln Rot, Gelb]]		[[Datei:NXT Lichtsensor Farbtafel RotGelb.JPG\|rechts\|mini\|100px\|Abb. 14: Farbtafeln Rot, Gelb]]

	{\| class="wikitable" style="text-align: center"		{\| class="wikitable" style="text-align: center"
Zeile 146:		Zeile 146:
	<math> Vertrauensintervall = \bar{x} \pm s^2 </math> (5)		<math> Vertrauensintervall = \bar{x} \pm s^2 </math> (5)

	[[Datei:NXT Lichtsensor RoteKarten Filter.jpg\|rechts\|mini\|250px\|Abb. 14: Anwendung des GM-Filters auf die Sensorwerte der Roten Karten]]		[[Datei:NXT Lichtsensor RoteKarten Filter.jpg\|rechts\|mini\|250px\|Abb. 15: Anwendung des GM-Filters auf die Sensorwerte der Roten Karten]]
	[[Datei:NXT Licht Rot1.JPG\|rechts\|mini\|250px\|Abb. 15: Rohwerte nach Messung der Helligkeit der Karte Rot 1]]		[[Datei:NXT Licht Rot1.JPG\|rechts\|mini\|250px\|Abb. 16: Rohwerte nach Messung der Helligkeit der Karte Rot 1]]

	Ein Hilfsmittel zur Bestimmung der Qualität eines Sensors ist das Heranziehen der Messunsicherheit. Diese lässt sich mit Hilfe der StudenT-Verteilung ermitteln. Zunächst wird die Standardabweichung der Messwerte gebildet. Da dieser Sensor eher im Bereich von kleinen Experimenten genutzt wird, etwa dem Erkennen von dunklen Linien bei der Überfahrt mit einem Legoroboter, werden für die Bestimmung der Messunsicherheit nur die ersten fünf Messungen betrachtet. Die Standardabweichung wird dann mit der Standardabweichung in 10.000 Messungen verglichen. Da dieser Sensor bereits älter ist und aus einem Experimentierbaukasten stammt, wird der Grad des Vertrauens nicht auf 95%, wie von der Industriellen Messtechnik erwartet, bestimmt. Stattdessen wird von einem Vertrauensintervall im Bereich von Physik und Vermessungswesen ausgegangen. Der Grad des Vertrauens liegt dann bei 68.26%. Die Analyse bezieht sich nicht nur auf die Rohwerte, sondern auch auf die zum Schluss an den Nutzer weitergegebenen Lego-Einheiten. Die Rohwerte werden deshalb noch zusätzlich betrachtet, da sie eine genauere Auskunft Abweichungen geben. In der unteren Tabelle erkennt man die Standardabweichung bei 10.000 Messungen. Je mehr Messungen getätigt werden, desto mehr kann der Standardabweichung vertraut werden. Anders als vermutet ist die Standardabweichung viel geringer, die Qualität des Sensors also etwas höher als geschätzt.		Ein Hilfsmittel zur Bestimmung der Qualität eines Sensors ist das Heranziehen der Messunsicherheit. Diese lässt sich mit Hilfe der StudenT-Verteilung ermitteln. Zunächst wird die Standardabweichung der Messwerte gebildet. Da dieser Sensor eher im Bereich von kleinen Experimenten genutzt wird, etwa dem Erkennen von dunklen Linien bei der Überfahrt mit einem Legoroboter, werden für die Bestimmung der Messunsicherheit nur die ersten fünf Messungen betrachtet. Die Standardabweichung wird dann mit der Standardabweichung in 10.000 Messungen verglichen. Da dieser Sensor bereits älter ist und aus einem Experimentierbaukasten stammt, wird der Grad des Vertrauens nicht auf 95%, wie von der Industriellen Messtechnik erwartet, bestimmt. Stattdessen wird von einem Vertrauensintervall im Bereich von Physik und Vermessungswesen ausgegangen. Der Grad des Vertrauens liegt dann bei 68.26%. Die Analyse bezieht sich nicht nur auf die Rohwerte, sondern auch auf die zum Schluss an den Nutzer weitergegebenen Lego-Einheiten. Die Rohwerte werden deshalb noch zusätzlich betrachtet, da sie eine genauere Auskunft Abweichungen geben. In der unteren Tabelle erkennt man die Standardabweichung bei 10.000 Messungen. Je mehr Messungen getätigt werden, desto mehr kann der Standardabweichung vertraut werden. Anders als vermutet ist die Standardabweichung viel geringer, die Qualität des Sensors also etwas höher als geschätzt.

Eileen Hinners: /* Rohsignale des Sensors */

2018-07-06T21:47:19Z

Rohsignale des Sensors

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:47 Uhr
Zeile 48:		Zeile 48:
	\| 6 \|\| 33.80 LE\|\| 33.492 LE		\| 6 \|\| 33.80 LE\|\| 33.492 LE
	\|}		\|}


			[[Datei:NXT Licht Kalibrierungsmessung.JPG\|rechts\|mini\|200px\|Abb. 6: Versuchsaufbau Kalibrierung]]

	In der vorherigen Tabelle sind die Durchschnittswerte aus 1.000 Messungen des Lichtsensors aufgezeigt. Die Durchführung der Messungen zeigt, dass die Schaltung mit dem Arduino annähernd ähnliche Werte ergibt, wie durch das originale EV3-Mindstorms ermittelt werden.		In der vorherigen Tabelle sind die Durchschnittswerte aus 1.000 Messungen des Lichtsensors aufgezeigt. Die Durchführung der Messungen zeigt, dass die Schaltung mit dem Arduino annähernd ähnliche Werte ergibt, wie durch das originale EV3-Mindstorms ermittelt werden.

Eileen Hinners: /* Darstellung der Ergebnisse */

2018-07-06T21:14:25Z

Darstellung der Ergebnisse

← Nächstältere Version		Version vom 6. Juli 2018, 21:14 Uhr
Zeile 144:		Zeile 144:

	[[Datei:NXT Lichtsensor RoteKarten Filter.jpg\|rechts\|mini\|250px\|Abb. 14: Anwendung des GM-Filters auf die Sensorwerte der Roten Karten]]		[[Datei:NXT Lichtsensor RoteKarten Filter.jpg\|rechts\|mini\|250px\|Abb. 14: Anwendung des GM-Filters auf die Sensorwerte der Roten Karten]]
	[[Datei:NXT Licht Rot1.JPG\|rechts\|mini\|250px\|Abb. 14: Rohwerte nach Messung der Helligkeit der Karte Rot 1]]		[[Datei:NXT Licht Rot1.JPG\|rechts\|mini\|250px\|Abb. 15: Rohwerte nach Messung der Helligkeit der Karte Rot 1]]

	Ein Hilfsmittel zur Bestimmung der Qualität eines Sensors ist das Heranziehen der Messunsicherheit. Diese lässt sich mit Hilfe der StudenT-Verteilung ermitteln. Zunächst wird die Standardabweichung der Messwerte gebildet. Da dieser Sensor eher im Bereich von kleinen Experimenten genutzt wird, etwa dem Erkennen von dunklen Linien bei der Überfahrt mit einem Legoroboter, werden für die Bestimmung der Messunsicherheit nur die ersten fünf Messungen betrachtet. Die Standardabweichung wird dann mit der Standardabweichung in 10.000 Messungen verglichen. Da dieser Sensor bereits älter ist und aus einem Experimentierbaukasten stammt, wird der Grad des Vertrauens nicht auf 95%, wie von der Industriellen Messtechnik erwartet, bestimmt. Stattdessen wird von einem Vertrauensintervall im Bereich von Physik und Vermessungswesen ausgegangen. Der Grad des Vertrauens liegt dann bei 68.26%. Die Analyse bezieht sich nicht nur auf die Rohwerte, sondern auch auf die zum Schluss an den Nutzer weitergegebenen Lego-Einheiten. Die Rohwerte werden deshalb noch zusätzlich betrachtet, da sie eine genauere Auskunft Abweichungen geben. In der unteren Tabelle erkennt man die Standardabweichung bei 10.000 Messungen. Je mehr Messungen getätigt werden, desto mehr kann der Standardabweichung vertraut werden. Anders als vermutet ist die Standardabweichung viel geringer, die Qualität des Sensors also etwas höher als geschätzt.		Ein Hilfsmittel zur Bestimmung der Qualität eines Sensors ist das Heranziehen der Messunsicherheit. Diese lässt sich mit Hilfe der StudenT-Verteilung ermitteln. Zunächst wird die Standardabweichung der Messwerte gebildet. Da dieser Sensor eher im Bereich von kleinen Experimenten genutzt wird, etwa dem Erkennen von dunklen Linien bei der Überfahrt mit einem Legoroboter, werden für die Bestimmung der Messunsicherheit nur die ersten fünf Messungen betrachtet. Die Standardabweichung wird dann mit der Standardabweichung in 10.000 Messungen verglichen. Da dieser Sensor bereits älter ist und aus einem Experimentierbaukasten stammt, wird der Grad des Vertrauens nicht auf 95%, wie von der Industriellen Messtechnik erwartet, bestimmt. Stattdessen wird von einem Vertrauensintervall im Bereich von Physik und Vermessungswesen ausgegangen. Der Grad des Vertrauens liegt dann bei 68.26%. Die Analyse bezieht sich nicht nur auf die Rohwerte, sondern auch auf die zum Schluss an den Nutzer weitergegebenen Lego-Einheiten. Die Rohwerte werden deshalb noch zusätzlich betrachtet, da sie eine genauere Auskunft Abweichungen geben. In der unteren Tabelle erkennt man die Standardabweichung bei 10.000 Messungen. Je mehr Messungen getätigt werden, desto mehr kann der Standardabweichung vertraut werden. Anders als vermutet ist die Standardabweichung viel geringer, die Qualität des Sensors also etwas höher als geschätzt.
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	Generell lässt sich aber nicht erkennen, dass die Standardabweichung bzw. Messunsicherheit größer wird, je dunkler das gemessene Objekt ist. Ein helles Objekt kann deshalb nicht besser bestimmt werden, als ein dunkles.		Generell lässt sich aber nicht erkennen, dass die Standardabweichung bzw. Messunsicherheit größer wird, je dunkler das gemessene Objekt ist. Ein helles Objekt kann deshalb nicht besser bestimmt werden, als ein dunkles.
	In Abb. 14 lassen sich die Messwerte bei den Farben Rot 1 bis Rot 3 erkennen. Zusätzlich ist der Gleitende Mittelwert-Filter dargestellt. In Abb. 14 sind die Rohwerte des Sensors in Volt gezeigt.		In Abb. 14 lassen sich die Messwerte bei den Farben Rot 1 bis Rot 3 erkennen. Zusätzlich ist der Gleitende Mittelwert-Filter dargestellt. In Abb. 15 sind die Rohwerte des Sensors in Volt gezeigt.

	== YouTube-Video ==		== YouTube-Video ==