Spannungsinduktion im Wasser

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raya
Neuling
#1 erstellt: 18. Aug 2008, 13:08
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Hallo für Alle,
Ich arbeite auf ein Projekt Spannug zwischen 1,5-3V übertragen zu können in einem Becken voll mit Wasser, das ein wurfelform von 3m Kantenlänge hat.
Frage ist ob es möglich ist per Laser zu übertragen ?
Wenn ja wird das gefährlich für ein wassertier im Becken (ZB: Fisch, schildkr..) sein ?
wer kennt andere alternative außer Spannungsinduktion per-Spulen, die Spule muss ganz klein (Radius = 3mm und 5cm lang) sein und deshalb wird nicht reichen..
chilman
Inventar
#2 erstellt: 18. Aug 2008, 15:10
kommt drauf an, welche energie du übertragen willst, also weclher strom fliessen soll.
realistisch gesehn, halte ich eine übertragung per laser als praktisch nicht möglich, weil da schon ne ordentlihe leistung erforderlich wäre, die ja auch z.t. im wasser absorbiert wird und gefährlich für fische&co wäre.

ich würde es eher mit einer bzw. zwei spulen probieren.
wenn man die frequenz hoch genug wählt, dürfte auch eine kleine spule ausreichen, bzw. eine spule von aussen und eine von innen, die baugleich ist....
eisbärwelpe
Stammgast
#3 erstellt: 18. Aug 2008, 17:01
Eine effektive Energieübertragung durch Wasser ist nur elektromagnetisch im Quasi-Tonfrequenzbereich möglich.

Die Bundeswehr unterhält west-süd-westlich der Ortschaft Ramsloh in Niedersachsen (nicht zu verwechseln mit Ramelsloh an der A7) eine U-Boot-Funkstelle mit 380 m hohen Sendemasten, über die Kommandos im Fernschreibmodus an getauchte U-Boote in aller Welt übermittelt werden. Eine Kommunikation in umgekehrter Richtung während einer Tauchfahrt ist nicht möglich. Die Sendefrequenz liegt zwischen 25 und 30 kHz.

Insgesamt sind acht Sender mit je ca. 100 KW vorhanden, die bedarfsweise zusammengeschaltet werden können. Jedem Antennemast ist am Boden eine haushohe Anpassstation mit riesigen Luft-Spulen und Kondensatoren zugeordnet.

Gruß,
Eisbär


[Beitrag von eisbärwelpe am 18. Aug 2008, 19:52 bearbeitet]
achim81
Stammgast
#4 erstellt: 18. Aug 2008, 17:50
Also irgendwie steh' ich "auf der Leitung". Öhm...wenige Hintergrundinfos um Dir wirklich helfen zu können. Wieso kein Kabel? Wieviel Leistung (wurde eh schon gefragt). Nur Energieübertragung für den Betrieb eines Verbrauchers oder auch Daten? Hä?
eisbärwelpe
Stammgast
#5 erstellt: 18. Aug 2008, 20:02
Laserlicht ist aus folgenden Gründen ungeeignet:

1. Beim Auftreffen auf absorbierende Körper wird es in Wärme umgewandelt. Für Fische bei entsprechender Energie lebensbedrohlich.

2. Bei Trübung des Wassers entsteht durch Absorbtion eine hohe Dämpfung.

3. Kommt ein Fisch in die Quere, ist die Übertragung unterbrochen.

Gruß,
Eisbär
raya
Neuling
#6 erstellt: 18. Aug 2008, 21:54
Danke für eure Antworten sie sind Hilfbar.

Wieso kein Kabel?

Es darf kein Kabel sonst wird unpraktisch und bringt eine Infektion im Tier..
Es muss alles im Tier drin sein..

also weclher strom fliessen soll?

Es muss Strom im Bereich 1-6mA..

Eine Frage noch, wie wäre mit Solarzellen auf dem Tier zu bauen?

Danke für eure Hinweise sie sind Hilfbar.
achim81
Stammgast
#7 erstellt: 18. Aug 2008, 22:36
Ähm...IM Tier? Solarzellen auf dem Tier?

Ich komm' mir hier vor wie in "Fear and Loathing in Las Vegas"...ihr wisst schon, die Szene mit dem Dinosaurierschwanz...

Ich verstehe immer noch nicht, was das werden soll...dennoch:

Könntest Du mal die konkrete Problemstellung etwas näher beschreiben?
raya
Neuling
#8 erstellt: 18. Aug 2008, 23:28
Es geht darum ein Sensor im Tier zu bauen, der einige Zustande vom Tier übertragen soll. ZB Sein Temperatur..usw

Problem ist Spannungsversorgung und deshalb kommen diese ganzen Überlegungen..

achim81
Stammgast
#9 erstellt: 19. Aug 2008, 08:46
Ah, o.k.! Natürlich ist in diesem Fall ein Kabel unpraktisch.

Hmm...wieso nicht eine ganz normale, kleine, leichte Batterie und die Daten per Funk übertragen? Bei so wenig Verbrauch lebt die Batterie länger als das Tier!

Das mit der Induktion wäre mir viel zu aufwändig.

Solarplatten auf dem Tier halte ich für nicht effizient, weil das Viech sich wohl kaum immer optimal zur Sonne drehen wird. Dann bräuchte es sowieso wieder einen Pufferakku. Außerdem finde ich es irgendwie...nicht tiergerecht.
eisbärwelpe
Stammgast
#10 erstellt: 19. Aug 2008, 09:09
Stichwort: RFID. Es gibt passive Transponder im 120 kHz Bereich, die auch im Wasser funktionieren. Die brauchen keine Batterie, da sie ihre Energie aus dem elektromagnetischen Feld eines Lesegeräts beziehen. (www.deister-electronic.com) Für größere Lesereichweiten ist allerdings eine Portalantenne für das Lesegerät nötig.

Gruß,
Eisbär
achim81
Stammgast
#11 erstellt: 19. Aug 2008, 09:18
Ja, mit RFID werden beispielsweise hier (Italien) alle Haustiere "beimpft" (im Nackenwulst). Da sind alle wichtigen Daten drauf gespeichert und der Transponder holt sich wirklich, wie von "Eisbärwelpe" schon geschrieben, die Energie zum Senden aus dem Signal des anfragenden Handlesegerätes (des Tierarztes).

ABER: reicht diese Energie auch zum Betrieb der gesamten Vitaldaten-Erfassungs-Elektronik von "raya"?

Weil: das genannte RFID-System sendet ja bloß ein paar Byte an abgespeicherten Daten und muss diese ja nicht immer wieder neu vom Körper erfassen.
raya
Neuling
#12 erstellt: 19. Aug 2008, 11:56
Das war eine Super Idee vielen Dank .

Aber ich will nur passive RFID benutzen, werde ich ein RFID
finden, der bis 2,3 m unter wasser sendet?

oder ich habe mich überlegt ob man 2-3 Lesegeräte von verschiedenen Seiten des Beckens für ein RFID benutzt,??
Wird das gehen?

Was meinen die Experten?
eisbärwelpe
Stammgast
#13 erstellt: 19. Aug 2008, 12:56
@raya,

es reicht ein Lesegerät, an das mehrere örtlich getrennte Antennen per Antennenmultiplexer angeschlossen werden. Sowas wird z. B. im Brieftaubensport gemacht. Dort befinden sich die Leseantennen unter den Landebrettern des Taubenschlags und sind über einen Antennenmultiplexer an das einzige Lesegerät des Taubenzüchters angeschlossen. Wenn der Taubenzüchter mehrere Tauben einsetzt, sind mehrere Landebretter zweckmäßig, damit die Tauben bei "gleichzeitiger" Rückkehr zeitnah erfasst werden können. (Die Brieftauben tragen kleine Transponder am "Geburtsring".)

Ein Leseabstand von 2 m ist schon im Grenzbereich. Was spricht eigentlich dagegen, mehrere Antennen im Wasserbehälter selbst anzuordnen? Technisch wäre das möglich und man hätte so geringere Abstände.

@achim81,

Dein Einwand hinsichtlich der Stromversorgung von Vitaldaten-Sensoren ist gerechtfertigt. Sporadische Temperaturmessung (mit Strom aus dem Transponderkondensator während programmierter Sendepausen) könnte noch gehen. Was ist aber mit "..usw"? Für ein EKG reicht die Energie sicher nicht.

Gruß,
Eisbär


[Beitrag von eisbärwelpe am 19. Aug 2008, 13:04 bearbeitet]
raya
Neuling
#14 erstellt: 19. Aug 2008, 13:35
Es soll auf jedem Fall auch Hertzschläge neben Temperatur ausgegeben..
wird das gehen
eisbärwelpe
Stammgast
#15 erstellt: 19. Aug 2008, 14:38
Übliche Infrarot-Sensoren scheiden wegen des Energiebedarfs aus. Piezo-Drucksensoren oder Elektroden für Erregerspannungen des Herzens könnten funktionieren, da sie selbst Spannungen liefern, die allerdings noch verstärkt werden müssten. Letzteres wäre aber mit der übertragenen Energie realisierbar.

Das Dumme ist nur, dass es für all die von Dir gewünschten Zusatzoptionen zu einem billigen Transponderchip keine handelsüblichen, im Transponderchip integrierten Komponenten gibt. Alles müßte für geringen Energiebedarf entwickelt und über eine geeigntete Schnittstelle in den Transponderspeicher eingeschrieben werden können.

Diskutieren lässt sich viel. Die Realisierung ist der Knackpunkt.

Gruß,
Eisbär
raya
Neuling
#16 erstellt: 19. Aug 2008, 14:56
Danke erstmal Mr Eisbär für die Hinweise..
Ich werde mich ein bisschen überlegen dann komme ich bald und ich sage wo ich kommen werde--
achim81
Stammgast
#17 erstellt: 19. Aug 2008, 17:51
[quote="eisbärwelpe"]
...
Elektroden für Erregerspannungen des Herzens
...
[/quote]

btw: Machen's die Puls-Uhren auf diese Art?


[Beitrag von achim81 am 19. Aug 2008, 17:55 bearbeitet]
schollehopser
Inventar
#18 erstellt: 19. Aug 2008, 18:03
Es gibt doch so tolle Sender die an Delphine, Wale und Haie angebracht werden...

Sind ungefähr im Durchmesser von 4-5 cm und einer Länge von ca 12 cm...
eisbärwelpe
Stammgast
#19 erstellt: 19. Aug 2008, 18:03
@achim81,

bei um die Brust umschnallbaren Gürteln: ja

bei Fingerclips für Heimtrainer oder Ergonometer: nein

Gruß,
Eisbär


[Beitrag von eisbärwelpe am 19. Aug 2008, 18:04 bearbeitet]
achim81
Stammgast
#20 erstellt: 19. Aug 2008, 20:16
Also ich find' das Projekt saulustig. Stell mal 'nen Link rein, wenn's fertig ist! Aber pass' bloß auf, daß Du die Fische nicht grillst! Sonst kommen noch der WWF und Greenpeace.
raya
Neuling
#21 erstellt: 21. Aug 2008, 11:34
Ok Jungs gut lustige Kommntare habt ihr....

Jetzt wird ernst:; Es geht darum (Temperatur_Druck_Herzschläge_Ort des Tiers_Hautwiderstand)
zu geben...

Wird das gehen mit mehreren RIFDS und wie????
Mit mehreren Lesegeräten???

Oder ich habe ein fertiges Bauteil für das alles gefunden, aber dann kommen wir auf das gleiche Problemm Spannungsversorgung: 1-3V und Strom 1-8mA

Dann kommt wider die Überlegung mit Spannungsinduktion?????

Also ich lasse die Frage für euch..
schollehopser
Inventar
#22 erstellt: 21. Aug 2008, 11:48
Normalerweise sollte das doch wie beim Can-Bus im Auto gehen.. du hast einen Singnalgeber mit einem Hauptsignal, auf das werden dann die Informationssignale aufgelegt..damit solltedas ganze eigentlich kompakter werden...dannbruchse nur noch eine Sende- und eine Empfängereinhiet die das ganze dann decodiert (wie bei Diagnosesystme)
raya
Neuling
#23 erstellt: 21. Aug 2008, 12:20
So wie ich weiß, dass CAN_Bus für die Regelung von mehreren Steuersignalen sorgt...

meinst du dann, mehreren RIFDS mit mit CAN_Bus?????
schollehopser
Inventar
#24 erstellt: 21. Aug 2008, 12:27
so sollte das irgendwie funzen.
eisbärwelpe
Stammgast
#25 erstellt: 21. Aug 2008, 22:38
Es geht schon mit mehreren RFIDs auf derselben Trägerfrequenz. Da läuft dann zunächst ein "Antikollisionsverfahren" ab.

Nach einem erstmaligen Initialisieren senden aufgrund programmierter unterschiedlicher Zeitverzögerungen die Transponder zeitversetzt. Wird ein Transponder empfangen, sendet das Lesegerät ein Stop-Signal aus, das alle anderen Transponder, die noch nicht mit dem Senden begonnen haben, stoppt.

Nach vollständigem Empfang der Informationen des ersten Transponders wird dieser abgeschaltet. Danach wird an die übrigen Transponder ein Startsignal gesendet. Nachdem von den verbleibenden Transpondern einer mit dem Senden begonnen hat, werden wiederum durch das Stop-Signal die restlichen abgeschaltet.

Das geht solange, bis alle nacheinander ihre Informationen übertragen haben. Dann geht das ganze wieder von vorn los.

Alternativ oder im Anschluss an die Initialisierung können die Transponder auch gezielt adressiert und zum Senden aufgefordert werden.

Bei 120 kHz Trägerfrequenz dauert das ganze natürliche einigen Sekunden. Und wenn Störungen auftreten, muss der Transponder seine Übermittlung nochmals wiederholen.

Theoretisch könnten die Transponder auch "hören", ob bereits ein anderer Transponder mit dem Senden begonnen hat. Das ist bei passiven Transpondern aber extrem aufwendig, da die Feldbedämpfung praktisch nur vom Lesegerät aber nicht von anderen Transpondern wahrgenommen werden kann.

Das CAN-Bus Prinzip ist also nicht glatt auf Transponder übertragbar.

Lesegeräte, die Antikollision beherrschen, gibt es. Da liegt nicht das Problem. Es liegt vielmehr beim Interface zu den Sensoren.

@raya, jetzt must du aber auch mal selbst kreativ werden und Dir Dein Projekt nicht im HiFi-Forum bis in Detail ausarbeiten lassen.



Gruß,
Eisbär
Jeck-G
Inventar
#26 erstellt: 21. Aug 2008, 22:43
Es wäre auch interessant, um welche Tiere es sich im Aquarium handelt.
Zwischen Guppy und Karpfen ist in Sachen Tragfähigkeit ein kleiner Unterschied...
eisbärwelpe
Stammgast
#27 erstellt: 22. Aug 2008, 15:44
@Jeck-G,

kann schon sein, dass das "Gehäuse" aus Transpondern, Interfaces und Sensoren räumlich größer wird, als das vom Fisch oder dem sonstigen relevanten Wassertier verdrängte Volumen! Solange noch ein Seeschlitz übrig bleibt und das spezifische Gewicht des gesamten "Gehäuses" dem von Wasser entspricht, wir es wohl noch gehen!

Ob dann noch eine Freß- und Paarungfähigkeit verbleibt, ist eine andere Sache.

Gruß,
Eisbär
Jeck-G
Inventar
#28 erstellt: 22. Aug 2008, 15:54
Dann bleibt aber noch der Strömungswiderstand, den der Fisch mit seiner (Antriebs-)Kraft überwinden muss. Ein Guppy hätte schon ganz gut zu kämpfen, wenn da was von der Größe einer Streichholzschachtel an seinem Bauch hängt...
eisbärwelpe
Stammgast
#29 erstellt: 22. Aug 2008, 16:18
@Jeck-G,

da sollte ein Guppy doch froh sein, wenn ihm mit Hilfe dieser "Handicaps" in den begrenzten Bereichen eines Aquariums ein größerer Lebensraum vorgegaugelt wird.

Andere HiFi-User dieses Forums, die an Voodoo sparen und statt dessen noch Geld für ihre Villa übrig haben, müssen in eine teure Gegenstromanlage in ihrem Schwimmbecken investieren, damit sie ein erweitertes Raumgefühl erfahren.

Gruß,
Eisbär
Cassie
Inventar
#30 erstellt: 24. Aug 2008, 14:52
Moin
Ich kenn mich mit Fischen nicht so gut aus, ausser das Matjes Verdammt Lecker ist, und ich für nen Backfisch verdammt weit laufen würde, daher weiß ich nicht ob meine idee Praktisch umsetzbar ist.

Theoretisch ist der Ansatz mir RFID Schon gut, blieb ja nur die frage der Vitalwertkontrolle, respektive deren Energieversorgung. Wie Wäre es, den Fisch selbst als Energiequelle dafür zu nehemen? Je nach dem was es für ein Fisch ist, Wie Aktiv er ist, besteht ja eine Differenz zwischen Wasser- und Fischtemperatur. Wenn dieser groß genug ist könnte man mittels eines Thermoelementes (Peltierelement) eine Geringe Spannung erzeugen. ob das ausreicht, Keine Ahnung.
Evtl. könnte man das noch mit der RFID Koppeln, und so eine Ausreichende Energieversorgung herstellen.

Anderer (einfacherer) Ansatz:
Bau dem Fisch nen Micro Generator an, ein Winziger Elektromotor könnte als Generator dienen, müsste leichtgägig genug sein, und mit einer Guten Turbinengeometrie sollte der Mehraufwand des Tieres bei dieser geringen Energie Vernachlässigbar sein.

Mfg
Cassie

P.S.: Oder Nimm Zitterale, ist einfacher.
achim81
Stammgast
#31 erstellt: 24. Aug 2008, 16:06

Cassie schrieb:

...
Anderer (einfacherer) Ansatz:
Bau dem Fisch nen Micro Generator an, ein Winziger Elektromotor könnte als Generator dienen,
...


Ja, oder gleich einen kleinen Atomreaktor.

Nix für Ungut!
Cassie
Inventar
#32 erstellt: 24. Aug 2008, 17:34
Moin
Achim: Das war durchaus ernst gemeint. Sowas ist leicht zu realisieren, Billig im aufbau und Sehr klein (Größen unter 15mm sollten Praktisch kein Problem darstellen).

Also, was spricht dagegen?

Cassie

P.S.: Natürlich könnte man dem Tier auch eine Isotopenbatterie umschnallen, wie sie in Herzschrittmachern eingesetzt wurden, sie dürfte nur bei dieser geringen Aufnahmeleistung die Lebensspanne des Tieres um den faktor 100 Überschreiten
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