Схема включения фототранзистора

[Godzilla82]

никто второй раз проезжать не будет...

Ну вот поэтому диспетчерскую службу никто и не отменял. Там ведётся точный и несбойный учёт.

Размеры метки впринцепи любые, лишь бы отношение отверстий не изменялось. А проблвали с такой: выс. 200, длина 350, ширина прорези 10

Больше интересуют размеры прорези и шаг прорезей. Потому, как ширина луча выбирается из этих соображений (или наоборот).

Такой вопрос. Вот закрепили вы жёстко к какой-нибудь несущей конструкции (ключевое слово) лазер. Он светит через пути. На другой стороне находится приёмник. Поставить туда лист бумаги и посмотреть (возможно видеокамерой с частотой счёмки не менее 25 кадров/сек), насколько уходит луч от первоначальной точки. Интересует радиус ухода в миллиметрах при худших условиях (перегруженный состав на максимальной скорости).

[swat24]

Godzilla82, Ширина прорези 10 мм, но также может быть кратно 10. 20,30 и так далее.

Не имеется пока возможности проверить. Мы приехали в депо на день, попробовали и уехали. Когда поедем в следующий раз не знаю...
попробуем в лабораторных условиях сделать что бы луч дергался милиметров на 5, поидее больше локомотив его не раскачает. И на такое будем пробовать, если получится считать с дерганьем луча то уже будем думать о проверке в депо.

[PVladek]

...то никто второй раз проезжать не будет...

Что мешает по одной линии разместить метку дважды (трижды!), и столько же раз считывать для сравнения.

Размеры метки впринцепи любые...

Чтобы получить надежное считывание, необходимо, чтобы ширина прорези была раз в десять больше, чем диаметр луча в точке прохождения через прорезь. Тогда длительность импульса будет значительно больше, чем "дрожание" фронтов из-за "дрожания" метки и лазера. Собственно это один из моментов получения более стабильного результата.

Кроме того, луч должен быть модулирован (хотя бы по яркости), чтобы отсеять паразитные подсветки и четко выделять полезный сигнал. Это тоже обязательное условие.

При кажущейся "параллельности" луча, он все таки имеет угловое расширение, и в точке приема имеется световое пятно на несколько порядков превышающее размер фотоэлемента. Следует учитывать, что в такого рода дешевых лазерах применяется пластиковая оптика, порождающая "неравномерность освещенности" светового пятна, что при дрожании и вызывает "дребезг" в фотоэлементе (проверено на собственном опыте - это вам не газовый лазер в стеклянной колбе). Мне представляется, что на приемной стороне необходимо поставить сферическое зеркало (хотя бы по диаметру светового пятна), а в точке фокуса установить фотоэлемент, т.е. как спутниковая тарелка. Тогда на фотоэлемент будет попадать весь (интегрированный) световой луч лазера, и его неоднородность, и дрожание будут не так существенны - мы, ведь, будем выделять частоту модуляции.

И последнее. При всей кажущейся простоте и дешевизне, этот метод считывания метки в тех условиях, которые обозначил ТС, не будет давать гарантированной надежности считывания информации. И если вероятность ошибки будет даже в районе 1% (очень сомнительно для такой среды эксплуатации!), то все равно придется сажать рядом человека для контроля (дописывать пропущенные составы), а это значит получится скорее игрушка для начальства, чем реальный автоматизированный учет (можно вспомнить АСУ советских времен). Скорее всего, "наигравшись", вам от этого метода придется отказаться (будет жаль потерянного времени - особенно, если за свой счет!).

Думаю, реальное решение в применении тех же методов, что и при считывании гос.номеров автомобилей. Методы и алгоритмы отработаны. Не нужны ни метки с "прорезями", ни лазеры с "гасителями колебаний". За время прохождения состава, камера может сделать несколько снимков метки, что позволит программно абсолютно точно ее идентифицировать. Возможно и метки не нужны - можно считывать бортовые номера локомотивов и вагонов, а это удешевляет на несколько порядков реализацию и внедрение всего проекта.

[domowoj]

При всей кажущейся простоте и дешевизне, этот метод считывания метки в тех условиях, которые обозначил ТС, не будет давать гарантированной надежности считывания информации. И если вероятность ошибки будет даже в районе 1% (очень сомнительно для такой среды эксплуатации!)

+ дождь
+ снег
+ мороз
(правильней сказать не +, а минус этого метода)

[niXto]

+ грязь и копоть, которыми обвешаны все вагоны сантиметровым слоем

[swat24]

На счет минусов этого устройства я знаю и не раз об этом говорили.
сейчас лазер стоит мощностью 5мвт, потом планируем взять помощнее
У камеры тоже минусы есть. К примеру объектив забился грязью, снег залепил.

[PVladek]

...сейчас лазер стоит мощностью 5мвт, потом планируем взять помощнее

Думаю, мощность лазера здесь не принципиальна - сама идея малопригодна для данного случая. Очень тяжелые условия эксплуатации, и "лазерными указками" тут надежный результат не получить. Конечно, можно показать начальству сиюминутный результат с прогоном пары локомотивов. А далее что? Если этого достаточно, то разговор можно закончить - завидую Вам, если у вас такой клиент. А если - внедрение и эксплуатация с гарантийным сроком? Вы обдумывали как разгребать рекламации и претензии на низкое качество и достоверность получаемой информации? Боюсь, Вы еще "не биты" клиентом и обстоятельствами, поэтому и принимаете самое простое, и казалось бы - быстро достижимое, конструкторское решение. К сожалению, это часто встречающаяся ошибка "молодых" конструкторов.
Заманчиво простыми методами срубить бабки, и максимальную прибыль положить в карман. Но, если думать о своей заднице и завтрашнем дне, то приходится выбирать пусть и сложные, но более надежные решения. Да, при этом прибыль скромнее, но можно спокойно спать и не ощущать "петлю на шее" от свои игрушек.

У камеры тоже минусы есть. К примеру объектив забился грязью, снег залепил.

Ну, эта проблема будет и у Вашего метода считывания метки, более того - в двойном размере. Придется протирать оптику (защитные стекла - что уж у вас там будет!) у лазера, и у фотоприемника!
Надо отдать должное, что у оптических методов есть свой "враг" - это погодные условия (снег, дождь и т.д.). Но вероятность их влияния на ваш метод на порядок выше, чем на видеокамеру - в силу отсутствия "интеллектуальной" обработки сигнала.

И еще. Уж простите великодушно, но всю тему не читал - тоскливо стало. Был обнародован не совсем удачный метод (к конкретному применению), а все остальные уже 10 страниц его "совершенствуют", предлагая гироскопы от танков и всевозможные "платформы стабилизации". Да только залезь в "механику" - не расхлебаешь!
А что, нет других методов решения этой проблемы - таких же простых в решении и надежных? Конечно, если автора (авторов) "заклинило" на "лазерной указке" - не попишешь! Коллеги-форумчане, хочется верить, что вы все-таки Конструктора, а не паялы-схемотехники. Без обид!

Кстати, в начальных топиках мелькнула хорошая мысль о применении RFID. Возможно это золотая середина между примитивной "лазерной указкой", и видеокамерой. Может быть лучшего метода идентификации для тяжелых условий ЖРД и не придумать? Есть пассивный и активный способы RFID - надо анализировать что лучше и надежней. И вообще, сначала проет анализируют в выборе методов, способа и инструментария для решения, а затем уже берутся за паяльник. Неужели автору проще решить проблему "дрожания лазера и дребезга в фотоэлементе" (кроме остальных проблем в будущем), чем разместить на локомотиве RFID-метку (возможно и самодельную RFID - свою то с прорезями все равно будут вешать!), а у рельсов на бетонном столбике (столбе) прикрутить считыватель? Что уж проще и надежней!

[Yurkin2007]

реальное решение в применении тех же методов, что и при считывании гос.номеров автомобилей.

Позволю себе не согласиться с этим. Одно из отличий ж/д вагона от автомобиля - номер авто находится на лицевой, передней части, а у вагона номер на боку. Автомобильная камера смотрит вдоль дороги через телескопический объектив, засекает автомобиль на приличном расстоянии. Поэтому по мере приближения авто, его номер находится в кадре довольно долгое время, единицы-десятки секунд, смещается изображение номера по кадру медленно, что позволяет, не особо напрягаясь, распознать, что номер появился и считать его.
Как я понимаю, железнодорожная камера будет смотреть сбоку на проходящий мимо состав. Тут уже совсем другое дело. При скорости 60 км/час один символ в номере на боку вагона будет проскакивать за 10мсек мимо неподвижного наблюдателя. То есть для несмазанного изображения нужна камера с частотой 1000 кадров в сек. Получается, что за 1 секунду, пока не подъехал следующий вагон, нужно перелопатить 1000 кадров, найти десяток кадров с изображением номера, который нарисован облупившейся краской на фоне неопределённого цвета, и распознать его. Такая задача представляется мне довольно сложной на нынешнем этапе развития компьютерой техники.

[кустомер]

Хорошо, если модулировать сигнал, то на лазер ставится генератор, к примеру 38кгц, а на счет приемника что делать?

Приемник в этом случае подключить к схеме фазового детектора, синхронизированного с лазером (синхронный детектор).
Убивает помехи и засветку очень хорошо.

http://www.instructables.com/id/Univ...ge-stabilizer/
Предлагают собрать самому из б/у винтов гироскопический стабилизатор

Блестящая идея! HDD действительно прецизионен. Но: если чтения-записи на него нет, то через неск. минут он автоматически тормозится. Как побороть такое поведение - там не написано(((

Котофотик. То бишь, по научному, "уголковый отражатель".
Лазер и приёмник близо друг от друга.

mtit, ход мысли красивый!
НО.
Остается дрожание луча относительно метки. Это приведет к непостоянству длительности импульсов сигнала, и как следствие - ненадежности считывания.
Если бы не это, то большая линза перед фотоприемником была бы достаточным решением.

Еще раз порекомендую поставить перед приемником линзу, а перед линзой матовое стекло.

Матовое стекло перед линзой полностью уничтожает работу линзы.
Для размытия достаточно слегка выдвинуть фотоприемник из фокуса.

ЗЫ:
Господа, читайте тему целиком, потому что многое уже предложено и обсуждено.

[PVladek]

Позволю себе не согласиться...

Думаю, обрабатывать автомобильный поток (в реальном масштабе времени!), выхватывая номера автомобилей, значительно труднее, чем отснять лишь камерой кадры (в реальном масштабе времени) состава в буфер и затем полчаса (к примеру) обрабатывать до прохода следующего поезда.

И еще. Я не ставил целью решить проблему за ТС. Всего лишь хотел показать, что нельзя хвататься за первое пришедшее в голову решение (есть и другие варианты), кажущееся таким простым и легко осуществимым. Надо взвешивать все за и против. Надо проводить элементарный анализ вариантов, а уже затем делать конструкторскую проработку, рисовать схемы и возиться с "фотоэлементами", если они есть в проекте. А может и без них можно обойтись - решить проблему другими методами, если с "фотоэлементами" выплывают такие сложности?
Хорошо, когда такие сложности конструктор видит на этапе анализа проекта, а не взявшись за паяльник. Но, для этого нужен опыт.

Плохо, когда слету увлекшись простой (как вначале кажется!) конструкторской идеей за 10 руб. (условно), затем, закусив удила, расхлебывается за 1000 (за счет "танковых гироскопов" и "платформ стабилизации"!), и в конечном итоге толком ничего не работает. Извините, но это уже - радиолюбительство. Да! Для себя любимого, конечно, можно и танковый гироскоп к стакану приделать, чтобы не расплескать, когда несешь ко рту.