DIY Chonograph

[Frankster]

Probier mal Folgendes:
Messe 10m zwischen dem Ziel und der Pfeilspitze bei ausgestrecktem Bogenarm und eingenocktem Pfeil.
Das Smartphone solle exakt mittig zwischen den Schallquellen: Ziel und Shelf positioniert sein.

Mit dem freien Programm Audiocity kann man die Schallereignisse Auswerten. Windstille ist für die Messung wichtig.
fps = 3,3 / zeit_s * entfernung_m

wenn man es richtig gemacht hat sollten bei der 5m Messung Werte herauskommen die ein paar fps höher liegen. Und 10 zu 20m ergibt Ca. eine 10% geringere fps, je nach Federn etc...

Die Werte die rauskommen bei 5m sollten sehr nah, bzw. etwas unter einer echten Chrono Messung liegen. In meinem Fall hab ich dies mit Zeitlupenvideos verifiziert.

Für den Startzeitpunkt benutzte ich das Signal wenn der Pfeil am Shelf anschlägt. Ist das Smartphone nicht mittig platziert, muss man einen Korrekturwert über die Schallgeschwindigkeit einkalkulieren.

[Lucky Luke]

Das mit der Schallmessung wurde schon mal vor ein paar Jahren intensiv diskutiert.
Biker99 hatte damals auch ein kleines Java Programm geschrieben um die Messung und Auswertung zu automatisieren.

Ich selbst habe bis jetzt auch immer die Schallmethode verwendet, um einen Anhaltspunkt für die Geschwindigkeit meiner Bögen zu bekommen.
Aber ich finde sie nicht besonders genau.
Zum einen ist es nicht so ganz einfach die genaue Distanz zwischen Pfeilspitze (beim Verlassen der Sehne) und Ziel zu bestimmen.
Zum anderen habe ich auch das Problem den genauen Zeitpunkt des Verlassens der Sehne im Audiofile zu sehen.

Nach der Theorie soll man ja eine Frequenzänderung in dem Abschusssound sehen, was ich aber bei meinen Holzbögen nicht immer klar identifizieren konnte.

mehr dazu auch hier: http://www.fletchers-corner.de/viewtopic.php?f=4&t=12530&start=45#p223526

[Frankster]

Mit Bikers Programm war mein Problem das das Notebook Micro einfach nicht empfindlich genug war.
Durch die Deltamethode (Lucky) wird der mögliche Messfehler wesentlich größer.

Mit dem Smartphone hab ich ein sehr klares Signal und auch nur geringe Schwankungen zwischen den Messungen. Wie schon geschrieben, perfekt ist es nicht, aber nah dran und für den Hausgebrauch absolut ausreichend.

[biker99]

Guten Abend,

Ich wollte hier eigentlich eine Diskussion über den besten Aufbau einer Messmethode mit Spulen anfangen. Klar messe ich mit der Schallmethode an meinen Bögen und Pfeilen die Geschwindigkeit. Das ist die schnellste, einfachste und billigste Methode. Darüber müssen wir nicht streiten.

Allerdings gibt es Leute die wollen halt die Vo ermitteln. Mit einer Methode die dem Chrony ähnelt. Hier bietet sich die Vorgeschlagen Methode mit den zwei Spulen geradezu an. Allerding scheint das Signal nur mit magnetisierten Stahlspitzen sehr gering. Also wird ein Magnet auf-/eingeklebt. Das verändert das SetUp meines Systems.
Da werden die Pfeile auf +- 1 gn genau gefertigt. Es wird sich gestritten ob man die Pfeilgeschwindigkeit bei 10, 9, oder 8 gnpp misst, und dann werden Magnete an Pfeile geklebt und das gesamte Setup verhunzt.

@MARUK Wie groß ist das Signal ohne Magnet. Ist es messbar? Bewegt es sich im mV oder µV Bereich?

Und nochmal. Auch wenn ich mich wiederhole, um auch denen gerecht zu werden die Messing- oder Aluspitzen benutzen. Die beste Methode scheint mir die von Toaster angesprochene Wechselstrommethode zu sein.
Nochmal eine Idee von mir. Man nehme die Spule und baue einen Schwingkreis damit auf. Mit einer PLL Schaltung kann man dann ganz kleine Induktivitätsänderungen messen. Das sollte auch ohne Stahlspitzen funktionieren.

Gruss
Biker99

[ullrson]

Probier mal Folgendes:
Messe 10m zwischen dem Ziel und der Pfeilspitze bei ausgestrecktem Bogenarm und eingenocktem Pfeil.
Das Smartphone solle exakt mittig zwischen den Schallquellen: Ziel und Shelf positioniert sein.
...
.

Smartphone exakt mittig eliminiert die Schall-Laufzeit.
Ist der Sehnen-Knall zu leise, mußt Du 2 zusätzliche Entfernungen: Sehne-Mikro und Ziel-Mikro berücksichtigen. Oder Du nimmst 2 Mikros für den rechten und den linken Kanal und positionierst sie gleich weit seitlich von Schütze und Ziel.

Für die Entfernungsmessung soll der Pfeil eingenockt, er Bogen nicht gespannt sein.

Ob du die 3 Entfernungen richtig gemessen hast, kannst Du feststellen, indem Du über 5, 10 und 15m misst. Reißt die 5m Messung nach oben oder unten aus, hasst Du einen Fehler im Meßaufbau.

Der Aufbau mit Diktiergerät (Smartphone/MP3-Player) hat den Vorteil, dass kaum Bastelarbeit nötig ist und fast jeder die Teile besitzt. Für die Spulen-Lösung braucht man schon ein Speicheroszi, das hat nicht jeder rumliegen.

Grüße ullrson

[maruk]

@biker99: Meine Spulen sind mit knapp zehn Zoll Durchmesser und 50 Wicklungen zu schwach, um zuverlässig das Passieren einer magnetisierten Spitze vor dem Hintergrundrauschen zu spüren. Im Versuchsaufbau ging das zwar, draussen beim Probeschießen gabs über 50% Ausschussmessungen.
Es gibt winzige Magnete, zB zylindrisch, 2x4mm, die passen in den Hohlraum meiner Bambuspfeile. Ich besorg mir mal noch welche und wiege die mal. Da diese Pfeile sowieso um die 530gr wiegen, war mir das zusätzliche Gewicht dann auch egal. Pfeile mit 10grpp muss ich noch bauen. Man könnte natürlich etwas aus der Spitze ausbohren, um das Gewicht wieder 'rauszuholen.

[Galighenna]

Man kann auch einfach die Zahl der Windungen erhöhen und/oder den Durchmesser verringern. Allerdings muss man dann auch besser treffen
Tiefpassfilter helfen ebenfalls, Hochfrequentes Rauschen z.B. von Radiosendern (Langwelle, CB Funk etc) zu entfernen.

[maruk]

Ja, das meinte ich, wobei eine Verringerung des Durchmessers auf 7-8 Zoll schon einiges bringen müsste. Ich weiss nicht, ab was für einer Länge der Widerstand des Lackdrahtes eine Rolle spielt. Das mit den Filtern stimmt natürlich, das ist ja das Schöne am arbeiten mit nem PC, da kann man alles Mögliche mit dem Signal anstellen. Diese "CoilChrono" Software aus dem at-forum macht das ja auch schon.

Nochmal zur Messung per Schall: Ich hab mir die ios-app "achrono" mal geshoppt. Sieht sehr komfortabel aus! Ich teste das die Tage mal.

[Galighenna]

Ich würde zwecks der Filter so vorgehen:
Du schießt unter Laborbedingungen, also mit wenig rauschen einen Pfeil durch die Spulen und machst ne Fourier Analyse des Signals. Dann baust du am besten einen Bandpass der die wichtigsten 4-5 Frequenzen durchlässt. Es handelt sich hierbei ja um ein einzelnes Pulsartiges Signal. Das lässt sich prima Fourier-Analysieren und mittels Bandpass filtern. Sowas kannst du natürlich auch in Software machen, das ist letztendlich egal.

Mein Ziel für sowas wäre allerdings, ein eigenständiges Gerät zu basteln, das mit nur einer Batterie und einer kleinen Schaltung aus Filtern und Verstärkern auf einem kleinen LCD einen Wert ausspuckt. Deshalb wäre es mit diesem Anspruch sinnvoll das ganze bereits in Hardware statt in Software zu realisieren. Je weniger Prozessor und gerechne-Kram drin ist, desto weniger Strom kostet das und desto weniger kann falsch laufen oder kaputt gehen.
Um das Prinzip aber erstmal zu entwickeln und in Betrieb zu nehmen kann man das alles natürlich auch am PC machen und später einfach die Software-Filter in Hardware nachbauen. Je nachdem welche Ansprüche man später an das Gerät hat.

Der Widerstand des Lackdrahtes ist eigentlich egal, wenn du eine OP-Amp Verstärkerschaltung mit hoher Eingangs-Impedanz nimmst. Wenn du da ne Impedanz von 500kOhm hast, kannst du dich mit dem Draht schon totwickeln bevor dir der Draht das Signal kaputt macht.

[Archerbald]

Nachdem ich nun etwas gegoogled habe, wäre meine Idee (als Freund des "Over-Engineerings ;-)):
Wie bei manchen Metallsuchgeräten wickelt man pro Detektorseite zwei Spulen auf: eine wird mit einem konstanten Signal beschickt (die Senderspule, so 30 kHz), an der anderen wird gelauscht (Empfangsspule). Man hat damit man vorne und hinten am Chronograph je eine Art Trafo gebaut, Metall (egal welches) das sich durchbewegt ändert das Signal an der Empfangsspule. Ein uC reicht als Signalgenerator, Signalauswerter und LED-Display-Treiber. Soweit die Theorie....

[skerm]

Gali, klingt gut, bis wann bist du damit fertig?

Gruß,
Daniel

[walta]

Es gibt winzige Magnete, zB zylindrisch, 2x4mm, die passen in den Hohlraum meiner Bambuspfeile. Ich besorg mir mal noch welche und wiege die mal.

4x2 - 1,5 gr
2x3 - 1,5 gr
4x4 - 5,5 gr
7x5 - 16 gr
Nemodyn Magnete. Die erste Zahl ist die Länge, die zweite der Durchmesser.

grüsse
walta

[Galighenna]

@archerbald
Und wie verhält sich das Ganze dann? Bekommt man da eine scharfe Spitze mit einem eindeutigen Peak an dem man den Durchgang der Pfeilspitze durch die Spule feststellen kann?
Bei der "Magnetspitze durch die Spule Methode" ist nämlich der Nulldurchgang von positivem zu negativem Peak genau in der Mitte der Spule, so das sich die Entfernung dann ganz leicht bestimmen lässt.

@all
Also wenn ich ein Speicher-Oszi hier hätte wäre ich schon angefangen zu basteln. Ohne Oszi geht das nicht, weil man dann nicht untersuchen kann wie sich die Schaltung verhält. Wenn die Schaltung erstmal entwickelt und fertig gebaut ist, braucht man das Oszi ja nicht mehr.
Verdammt, jetzt muss ich mir doch tatsächlich ein Oszi kaufen

[apaloosa]

Gali,
net lang babbele sondern umsetzen.
Kalkulier mal die Materialkosten und sag mal was Du dafür bekommen möchtest. Könnte mir vorstellen, dass es einige Abnehmer gibt

Viele Grüße
Harald

[Galighenna]

Hehe um das zu können müsste ich ja erstmal einen Prototypen bauen der funktioniert. Das würde ich ja liebend gern tun, mir fehlt halt das wichtigste Werkzeug dazu.

Ich HABE ein Oszi, aber das ist steinalt, funktioniert nicht (kann evtl repariert werden) und hat keine Speicherfunktion.