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Facharbeit Physik Lk


Guest Pyro

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Hallo!

 

Möchte mich erst kurz vorstellen. Bin der Christoph, 18 Jahre alt und komme aus Kirchlengern.

Bin auf dieses Forum gestoßen als ich Infos für meine Facharbeit gesucht hab. Thema ist:

 

Radarpistole - Theorie und Praxis eines auf Ultraschall basierenden Funktionsmodells

 

So nun ein paar Fragen die ich gerne an die Gemeinschaft in diesem Forum stellen möchte ( ich denke mal ihr kennt euch da aus! )

 

1. Gibt es aktuell Geschwindigkeitsmessung mit Ultraschall? Gab es sie mal?

1.1 Wenn es sie gab, aber nicht mehr aktuell vorhanden sind, warum wurden sie abgeschafft?

2. Wie das Thema schon sagt, muss ich auch ein Funktionsmodell entwerfen. Hätte da jmd vllt kostengünstige vorschläge?

3. Weiß jmd vllt wo ich Polizeistatistiken für Erfolgsquoten der einzelnen Messverfahren herbekomme? ( sprich Lichtschranken, Radar, Piezo, Induktionsschleifen, Laser, Infrarot )

4. Was sind die gebräuchlichsten Messverfahren, wie viele gibt es und welche sind das?

 

 

Vielen Dank schonmal im vorraus!

 

Gruß Christoph

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1. Keine bekannt. Die reichweite und störfestigkeit sind bei ultraschall viel zu gering.

 

2. Bei Ultraschall fällt mir keine Lösung ein.

 

Bei einer Lichtschranke ist der Aufbau sehr einfach. Bei der Lösung mittels Lichtschranke startet man bei unterbrechung/Passieren von lichtschranke 1 einen Zähler und stopt diesen bei unterbrechen/passieren von lichtschranke 2. Am Zählerstand kann man dann die benötigte Zeit für die Meßstrecke ablesen und den Wert in km/h umrechnen.

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Meine Physikkenntnisse liegen schon seit längerem ungenützt brach...

 

Aber müsste Ultraschall vom technischen Prinzip nicht eng verwandt sein mit der Radarmessung? In beiden Fällen werden Wellen vom Fahrzeug reflektiert und m.W. unter Nutzung des Dopplereffektes zu einer Geschwindigkeitsmessung verwendet.

 

Nur dass die Radarfrequenz natürlich vielfach höher ist - Grund dürfte wohl die Störanfälligkeit sein. Stell mir grad vor, wie meinem Panda eine gefahrene Geschwindigkeit von 369 km/h attestiert wird, nur weil der Hundetrainer auf dem Übungsplatz nebenan in seine Pfeife gepustet hat :nolimit:

 

Sollte ich grad sachlichen Schwachfug ausgestoßen haben, bitte korrigieren.

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Guest Pferdestehler

Ultraschall basiert auf Schwingungen des Mediums Luft, Frequenz oberhalb rund 20 Kilohertz.

Radar basiert auf Schwingungen der elektromagnetischen Feldstärke und benötigt KEIN(!) Medium für die Ausbreitung.

Ist somit auch windunempfindlich. :D:nolimit:

 

Nicht vergleichbar, außer vom grundlegenden Wellencharakter.

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Guest Pferdestehler

Ich kenne von alten Grundig-Farbfernsehern aus den 70er-Jahren noch die guten Ultraschallfernbedienungen. Wie heute Infrarot, nur über Schall. Da war vorne in der recht dicken Fernbedienung ein Gitter, hinter dem saß der Lautsprecher, also Ultraschallgeber. Am Fernseher gab es ebenfalls ein Gitter, hinter dem saß das Mikrofon, also der Ultraschallempfänger. Ging ganz passabel. Durfte nur nicht groß schmutzig werden.

Heute setzt man diese Technik im Fahrzeugbau noch bei den Einparkhilfen ein. Die kleinen runden "Plättchen" an den Stoßstangen beherbergen Ultraschallgeber und -empfänger. Hier werden die Laufzeiten zwischen ausgesendetem Impuls und reflektiertem Echo detektiert. Das funktioniert auch sehr gut, da Schall sehr langsam ist, rund 300 Meter pro Sekunde.

Bei Radar hat man es mit Lichtgeschwindigkeit zu tun, rund 300.000 Kilometer pro Sekunde. Da sind Laufzeitmessungen auf nur ein paar Metern ziemlich problematisch, da technisch schwer auflösbar, so schnell ist kaum ein Rechner. Daher nutzt man den Dopplereffekt, der aber wiederum auch nur bei bewegenden Objekten funktioniert, für Abstandsmessungen aber nicht taugt. Man nutzt den Effekt, den man auch vom Schall kennt: bewegt man sich auf eine Schallquelle zu, hört man ihren Ton höher, als wenn man sich von ihr wegbewegt. Und diese Frequenzabweichung ist sehr gut und präzise meßbar, dafür halten Mischstufen im Empfänger her. Man überlagert Sende- und Empfangssignal und erhält ein sehr niederfrequentes Signal, dessen Frequenz proportional zur Objektgeschwindigkeit ist. Ist die Frequenz 0 Hertz ("Gleichspannung"), bewegt sich das Objekt nicht. Ist es ungleich 0 Hertz, bewegt sich das Objekt. Aus bekannter Größe der Signalfrequenz und der gemessenen Differenzfrequenz aus der Mischstufe kann man sehr genau auf die Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes rückschließen. Mißt man mehrere unterschiedliche Frequenzen, hat man es mit mehreren Objekten zu tun, die Messung wird dann wohl ungültig werden.

 

Müßte man vom Prinzip her mit Ultraschall equivalent realisieren können. Allerdings sind die Radarbänder recht störungsfrei, der Strahl leicht bündelbar. Bei Ultraschall sieht das eben anders aus, es gibt viele natürliche Schallquellen im US-Bereich, die eine Messung stören können (teilweise technischer Natur, Bremsenquietschen etc.), das wird dann schon schwieriger.

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Ein weiteres, unlösbares Problem ist die Abhängigkeit der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schallwellen vom übertragenden Medium. Diese ändert sich u.a. durch die Lufttemperatur. Steht der ;) im Schatten und misst aus diesem heraus in die Sonne, so fetzt der Schall in der kalten Luft los, bremst in der warmen Luft ab, während es dann auf dem Rückweg umgekehrt läuft. Dies führt zu erheblichen Messfehlern.

Also, keine Angst, es wird in absehbarer Zukunft kein neues (die Leica gibts ja schon) ultimatives Messgerät geben. Zumindest nicht auf Ultraschall Basis.

 

Hackman, der sich wundert, warum sich der Initiator dieses Thread's in Scvhweigen hüllt

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