DE10353892A1 - Tree trunk measurement unit is digitally controlled and calibrated by stepwise increases of optical transmit power to create individual corrections relative to reference receiver - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Messanordnung zum Ausmessen von Gegenständen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a measuring arrangement for measuring objects according to the preamble of claim 1.
Zur Bestimmung des Volumens von Baumstämmen ist es bekannt, diese Baumstämme durch ein aus Sensoren bestehendes Lichtschrankensystem zu führen, wobei je nach Größe des jeweiligen Baumstamms mehr oder weniger Sensoren durch das Baumstammprofil abgeschattet werden. Unter dieser Abschattung versteht man dabei, dass das von lichtemittierenden Dioden oder anderen Sendeelementen abgestrahlte Licht von dem jeweils hindurchgeführten Baumstamm so abgedeckt wird, dass die zugehörigen Empfangselemente sich ganz oder teilweise im Schatten befinden und somit entsprechend dem Baumstammprofil abgeschattet sind. Anhand der Abschattung der Empfangselemente kann das gesamte Profil des durch eine Lichtschranke hindurchgeführten Baumstamms ermittelt werden, so dass daraus und unter Berücksichtigung der Länge des Baumstamms sein Volumen errechnet werden kann. Dabei besteht natürlich die Forderung, das Volumen möglichst genau mit entsprechend geringen Toleranzwerten bestimmen zu können.to Determining the volume of tree trunks it is known this logs to lead by a light barrier system consisting of sensors, wherein depending on the size of the respective tree trunk more or less sensors are shaded by the tree trunk profile become. This shadowing is understood to mean that of emitted light emitting diodes or other transmitting elements Light so covered by the respectively guided tree trunk that is the associated Receiving elements are completely or partially in the shade and thus shaded according to the tree trunk profile. Based the shading of the receiving elements can change the overall profile of the determined by a light barrier led tree trunk so that from it and taking into account the length of the Tree trunk its volume can be calculated. Of course, there is the Demand, the volume as possible to be able to determine exactly with correspondingly low tolerance values.
Messtoleranzen ergeben sich insbesondere dadurch, dass die verwendeten Sensorpaare einer gewissen Streuung unterliegen und somit voneinander abweichende Spezifikationen haben. Auch wechselnde Umgebungstemperaturen, auftretende Verschmutzungen und andere Umgebungseinflüsse können sich auf die Messgenauigkeit negativ auswirken.measurement tolerances arise in particular by the fact that the sensor pairs used subject to a certain dispersion and thus divergent from each other Have specifications. Also changing ambient temperatures, occurring Dirt and other environmental influences can affect the measurement accuracy affect negatively.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messanordnung zum Ausmessen von Gegenständen zu schaffen, die Messungen mit möglichst hoher Messgenauigkeit ermöglicht.Of the Invention is based on the object, a measuring arrangement for measuring of objects to create the highest possible measurements Measurement accuracy allows.
Die Lösung dieser Aufgabe erhält man durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Es wird zur Kalibrierung der Messanordnung eine schrittweise Erhöhung der Sendeleistung an den Sendeelementen vorgenommen, bis an einem Referenz-Empfangselement ein vorgegebener Sollwert festgestellt wird. Die gleichzeitig an den anderen Empfangselementen vorhandenen Istwerte werden für jedes einzelne Empfangselement festgestellt und es wird jedem einzelnen Empfangselement ein eigener Konekturfaktor zugeordnet, der den zugehörigen Istwert auf den vorgegebenen Sollwert umrechnet. Somit liegt dann für jedes Empfangselement ein Konekturfaktor in einem Datenspeicher, so dass bei der späteren Ausmessung eines Gegenstands jedes Empfangssignal eines jeden Empfangselements mit dem zugehörigen Konekturfaktor beaufschlagt wird. Dieser Kalibriervorgang wird vorzugsweise unmittelbar vor bzw. nach jedem Ausmessvorgang erneut durchgeführt, so dass auftretende Messungenauigkeiten durch auftretende Umgebungseinflüsse oder dergleichen in optimaler Weise vermieden werden können.The solution receives this task one by the features specified in claim 1. It will be for calibration the measuring arrangement, a gradual increase in the transmission power to the Transmit elements made up to a reference receiving element predetermined setpoint is detected. At the same time to the other actual receive values will be for each single receiving element detected and it will be every single one Receiving element assigned its own Konekturfaktor, the associated actual value converted to the specified setpoint. Thus, then lies for each Receive element a konekturfaktor in a data store, so that in the later measurement an item, each received signal of each receiving element with the associated Konekturfaktor is applied. This calibration process is preferably performed again immediately before or after each measurement, so that occurring measurement inaccuracies due to environmental influences or The like can be avoided in an optimal way.
Die Sendeelemente, die beispielsweise als lichtemittierende Dioden ausgebildet sein können, werden vorzugsweise über eine digital angesteuerte Leistungsstufe angesteuert. Dabei kann zum Kalibrieren der Messanordnung eine Erhöhung der Leistung beispielsweise in 256 Schritten erfolgen, wobei dann auch der digitale Leistungswert abgespeichert wird, der bei erreichen des Sollwerts am Referenz-Empfangselement anliegt. Im Messbetrieb wird dann eine Ansteuerung sämtlicher Sendeelemente mit diesem abgespeicherten Leistungswert vorgenommen.The Transmitting elements, for example, designed as light-emitting diodes can be preferably over a digitally controlled power level controlled. It can for calibrating the measuring arrangement an increase in power, for example in 256 steps, and then the digital power value is stored, which abuts when reaching the setpoint on the reference receiving element. In measurement operation, then a control of all transmission elements with made this stored power value.
Der Kalibriervorgang kann in kürzester Zeit durchgeführt werden, so dass für die meisten Anwendungen vor bzw. nach jedem Messvorgang die Kalibrierung erfolgen kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den Kalibriervorgang beispielsweise beim Einschalten der Messanordnung oder in größeren Zeitabständen bei auftretenden größeren Messpausen durchzuführen.Of the Calibration process can be done in the shortest possible time Time performed be so for most applications before or after each measurement calibration can be done. But there is also the possibility of the calibration process for example, when switching on the measuring device or at longer intervals occurring larger measuring breaks perform.
Besonders vorteilhaft ist es, zu der beschriebenen Kalibrierung auch noch eine Temperaturkompensation vorzusehen, die eine Temperaturfühlereinheit an der Messanordnung verwendet. Da derartige Messanordnungen häufig im Freien und somit unter erschwerten Umweltbedingungen und mit großen Temperaturschwankungen betrieben werden, kann in Abhängigkeit der ständig gemessenen Temperatur an der Messanordnung eine entsprechende Messwertkonektur erfolgen. Zu diesem Zweck können Temperatur-Kompensationsfaktoren zu jedem möglichen Temperaturwert in einem Kompensationsspeicher abgelegt werden. Die Temperatur-Kompensationsfaktoren können gerätespezifisch bereits bei der Herstellung festgelegt werden. Mit den Temperatur-Kompensationsfaktoren können insbesondere auch temperaturbedingte Längenänderungen an den Montagerahmen, welche die Sensoren tragen, berücksichtigt werden, so dass entsprechende Auswirkungen auf die Messung ausgeglichen werden können.Especially It is also advantageous for the described calibration to provide a temperature compensation, the a temperature sensor unit used on the measuring arrangement. Since such measuring arrangements are often in Outdoors and thus under difficult environmental conditions and with large temperature fluctuations can be operated, depending the constantly measured temperature at the measuring arrangement a corresponding Meßwertkonektur respectively. For this purpose, temperature compensation factors to every possible one Temperature value are stored in a compensation memory. The Temperature compensation factors may already be device-specific during production be determined. With the temperature compensation factors in particular also Temperature-related changes in length taken into account on the mounting frame, which carry the sensors be compensated so that corresponding effects on the measurement can be.
Besonders vorteilhaft ist es, die ermittelten Messwerte mit einer Abschattungstabelle in Bezug auf die verwendeten Empfangselemente zu vergleichen. Dabei entspricht jeder Digitalwert eines Empfangssignals einer bestimmten Abschattung eines Empfangselements. Wird beispielsweise dadurch eine Abschattung eines Empfangselements von 40% festgestellt, so kann diesem Abschattungswert ein bestimmter metrischer Wert zur Bestimmung der räumlichen Abmessungen des auszumessenden Gegenstandes zugeordnet werden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Sensoren auf Lücke in zwei Reihen nebeneinander angeordnet sind, so dass eine Überdeckung der einzelnen Sensorpaare erzielt wird. Bei derart auf Lücke angeordneten Sensorpaaren kann dann die Auswertung bei einer Teilabschattung im Sensorzentrum erfolgen, so dass die bezüglich des Sensorsignals gegen „Null" gehenden Randbereiche nicht ausgewertet werden müssen. Die Auswertung im Sensorzentrum ergibt eine höhere Messgenauigkeit als bei einer Randzonenauswertung. Auch ist die mechanische Anordnung der Sensoren bei einer Sensoranordnung auf Lücke unproblematischer, als wenn die Sensoren in einer Reihe unmittelbar dicht aneinander angeordnet werden müssen.It is particularly advantageous to compare the determined measured values with a shading table with respect to the receiving elements used. Each digital value of a received signal corresponds to a specific shadowing of a receiving element. If, for example, this determines a shading of a receiving element of 40%, then this shading value can be given a specific metric value for determining the spatial dimensions of the object to be measured are assigned. It is particularly advantageous if the sensors are arranged on gap in two rows next to each other, so that an overlap of the individual sensor pairs is achieved. In the case of sensor pairs arranged in this way, the evaluation can then be carried out with a partial shading in the sensor center, so that the edge areas that go to "zero" with respect to the sensor signal do not have to be evaluated.The evaluation in the sensor center results in a higher measurement accuracy than in a boundary zone evaluation mechanical arrangement of the sensors in a sensor arrangement gap to unproblematic, as if the sensors must be arranged in a row immediately close together.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention will now be described with reference to a drawing embodiment explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
In
Um
das Profil des auszumessenden Gegenstandes umfassend ermitteln zu
können,
besitzt die Messanordnung eine Vielzahl von Lichtschrankenabschnitten
LA1 bis LA4, wie dies in
In
Wird
bei einem Messvorgang eine Abschattung der Empfangselemente nur
bis zur Höhe
der Linie
Die
Messanordnung wird nachfolgend anhand des in
Zur
Durchführung
der jeweiligen Messung greift der Prozessor
Im
Wertespeicher
Außerdem ist
im Tabellenspeicher
Der
Prozessor
Bedient
wird die Messanordnung über
eine Tastatur
In der Zeichnung sind der Einfachheit halber nur einige der Sende- und Empfangselemente dargestellt. Jede Lichtschranke besteht tatsächlich jedoch aus einer größeren Anzahl von Sende- und Empfangselementen.In For the sake of simplicity, only a few of the transmission and receiving elements shown. Each photocell actually exists, however a larger number of transmitting and receiving elements.
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003153892 DE10353892A1 (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Tree trunk measurement unit is digitally controlled and calibrated by stepwise increases of optical transmit power to create individual corrections relative to reference receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE2003153892 DE10353892A1 (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Tree trunk measurement unit is digitally controlled and calibrated by stepwise increases of optical transmit power to create individual corrections relative to reference receiver |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10353892A1 true DE10353892A1 (en) | 2005-06-16 |
Family
ID=34585202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2003153892 Withdrawn DE10353892A1 (en) | 2003-11-18 | 2003-11-18 | Tree trunk measurement unit is digitally controlled and calibrated by stepwise increases of optical transmit power to create individual corrections relative to reference receiver |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10353892A1 (en) |
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---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-11-18 DE DE2003153892 patent/DE10353892A1/en not_active Withdrawn
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |