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 cm, 10 cm, 15 cm, 20 cm und 25 cm.
- Speichern Sie das Ergebnis in der Datein
Ultraschall.mat
.
Aufgabe 2: Charakterisieren Sie die Ultraschall Messwerte
- Analysieren Sie die Funktion Ihres Ultraschallsensors anhand Ihrer Messwerte in
Ultraschall.mat
mit MATLAB®. 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 σ) lässt sich eine glatte Fläche bestimmen?
Messgröße | Formelzeichen | Ergebnis |
---|---|---|
Messbereich | MB | Darstellung im MATLAB®-Command Window |
Zeitauflösung | Darstellung als MATLAB®-Plot | |
Werteauflösung | Darstellung als MATLAB®-Plot | |
Empfindlichkeit | E | Darstellung als MATLAB®-Plot |
Unsicherheit | σ | Darstellung als MATLAB®-Plot |
Arbeitsergebnisse in SVN: charakterisiereUltraschallSensor.m
Aufgabe 3: Filterung
- Welches Fehlerbild weist der Ultraschallsensor auf?
- Implementieren und prarametrieren Sie in 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 und dynamischen Messungen.