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Lektion 3: Den Objektsensor verstehen

Bisher haben Sie zeitbasierte Bewegungen verwendet, um eine Scheibe vom Eingangsförderband zum Ausgangsförderband zu bewegen. Dabei bestand die Möglichkeit, dass die Scheibe vom Ende des Ausgangsförderbands fiel.

In dieser Lektion erfahren Sie mehr über: 

  • Der Objektsensor im CTE Workcell Kit
  • Welche Werte werden vom Objektsensor gemeldet
  • Sammeln von Reflektivitätsdaten mit einem VEXcode-Projekt

Schrägansicht des fertigen Aufbaus der CTE-Arbeitszellenbasis.

Am Ende dieser Lektion sammeln Sie Daten vom Objektsensor in Ihrem technischen Notizbuch und beantworten Fragen.

Objektsensor

Der Objektsensor im CTE Workcell Kit funktioniert, indem er eine Oberfläche mit seiner Infrarot-LED beleuchtet und dann die reflektierte Infrarotstrahlung mit seinem Infrarot-Lichtsensor misst. Anhand der Intensität der reflektierten Strahlung kann der Objektsensor feststellen, ob sich ein Objekt unter dem Sensor befindet. 

VEX-Objektsensor mit angeschlossenem Kabel.

Der Objektsensor ist ein analoger Sensor, der einen Wert zwischen 0 % und 100 % Lichtreflexion zurückgibt. Wenn der Reflexionsgrad in Prozent bisbeträgt, bedeutet dies, dass ein Objekt vorhanden ist, das die Infrarotstrahlung reflektiert. Wenn der Reflexionsgrad bisbeträgt, bedeutet dies, dass sich dort kein Objekt befindet, das die Infrarotstrahlung reflektiert.

Analoge und digitale Sensoren

Da es sich beim Objektsensor um einen Analogsensorhandelt, werden die auf dem Gerätebildschirm zurückgegebenen Werte nicht als 0-100 % Reflektivität angezeigt. Stattdessen werden die Werte als numerische Daten mit einer Länge von bis zu vier Ziffern angezeigt. Analoge Sensoren melden kontinuierlich Werte innerhalb eines bestimmten Bereichs ohne digitale Umwandlung. Im Gegensatz dazu erfassen digitale Sensoren Messungen und wandeln diese dann in konkrete numerische Werte um. Der in einer vorherigen Einheit verwendete optische Sensor ist ein Beispiel für einen digitalen Sensor. Der Sensor nahm eine Messung vor und wandelte diese Daten dann in den numerischen Farbtonwert des Objekts um. Dies bedeutete, dass auf dem Gerätebildschirm nur die konvertierten Daten vom optischen Sensor angezeigt wurden.

Den Unterschied zwischen analogen und digitalen Sensoren im CTE Workcell Kit erkennen Sie daran, wie der Sensor mit dem EXP Brain verbunden ist. Mit einem 3-adrigen Kabel angeschlossene Sensoren sind analog, und mit einem Smart Cable angeschlossene Sensoren sind digital.

Anzeigen von Objektsensordaten

Das Gehirn meldet die Werte exakt so, wie sie vom Sensor vorgegeben werden. Aus diesem Grund ist ein VEXcode-Projekt erforderlich, um den Reflektivitätsprozentsatz zu bestimmen. Folgen Sie den Anweisungen, um ein Projekt herunterzuladen und Geräteinformationen vom Objektsensor anzuzeigen.

Laden Sie dieses Projekt auf Ihr Gerät herunter und öffnen Sie es in VEXcode EXP.

Wenn der Link ausgewählt wird, wird das Projekt automatisch auf Ihr Gerät heruntergeladen.

VEXcode EXP-Symbolleiste mit geöffnetem Dateimenü und „Öffnen“ mit einem roten Kästchen ausgewählt. „Öffnen“ ist der dritte Menüpunkt unter „Neues Blockprojekt“ und „Neues Textprojekt“.

Betrachten Sie diesen Stapel von Blöcken. Was wird Ihrer Meinung nach passieren, wenn das Projekt durchgeführt wird?

Notieren Sie Ihre Vorhersagen in Ihrem technischen Notizbuch.

VEXcode EXP blockiert das Projekt zur Anzeige von Objektsensordaten auf dem Brain-Bildschirm. Im Projekt ist „Beim Start“ zu lesen. Anschließend folgt ein Kommentarblock mit dem Text „Drucken Sie den Reflektivitätswert des Objektsensors auf dem Brain-Bildschirm“. Zuletzt folgt eine Endlosschleife mit vier Blöcken: Alle Zeilen im „Gehirn“ löschen, Cursor auf Zeile 1, Spalte 1 im „Gehirn“ setzen, Reflektivität des Objektsensors A in % im „Gehirn“ drucken und dann 0,1 Sekunden warten.

Stellen Sie sicher, dass das Brain mit VEXcode verbunden ist, und laden Sie das Projekt auf das Brain herunter.

VEXcode EXP-Symbolleiste mit dem Download-Symbol in einem roten Feld zwischen den Symbolen „Brain“ und „Ausführen“.

Führen Sie das Projekt aus, um es zu testen. Notieren Sie den Wert auf Ihrem Brain Screen in Ihrem technischen Notizbuch.

Die Zahl, die Sie auf dem Gehirnbildschirm sehen, ist der Reflektivitätswert, wenn sich kein Objekt auf dem Ausgangsförderband befindet.

Hinweis: Ihr Wert kann von dem hier angezeigten abweichen. Notieren Sie bei dieser Untersuchung unbedingt die Werte auf Ihrem Brain Screen.

EXP Brain-Bildschirm mit einem Objektsensor-Reflektivitätswert von 4.

Legen Sie nun eine grüne Scheibe auf das Ausgangsförderband unter den Objektsensor. Wie ändern sich die Reflektivitätsdaten, wenn die grüne Scheibe vorhanden ist?

Die grüne Scheibe befindet sich auf dem Ausgangsförderband unter dem Objektsensor.

Notieren Sie den Reflexionsgrad der grünen Scheibe in Prozent in Ihrem technischen Notizbuch.

EXP Brain-Bildschirm mit einem Objektsensor-Reflektivitätswert von 10.

Aktivität

Nachdem Sie nun die Daten des Objektsensors auf den Brain Screen gedruckt haben, werden Sie diese Daten weiter untersuchen. In dieser Aktivität verwenden Sie dasselbe heruntergeladene VEXcode-Projekt, um die Reflektivität zusätzlicher Objekte zu testen. Sie zeichnen die gemeldeten Sensordaten unterwegs auf und vergleichen sie. 

Beispiel einer Tabelle, die in einer Spalte Objekte und in einer anderen Spalte deren Objektsensor-Reflektivitätswert anzeigt.

Aktivität:Erkunden Sie die vom Objektsensor gemeldeten Reflektivitätsdaten.

  1. Erstellen Sie in Ihrem technischen Notizbuch eine Tabelle wie die oben gezeigte.
    1. Übertragen Sie die zuvor aufgezeichneten Reflektivitätsdaten (für kein Objekt und die grüne Scheibe) in die Tabelle.
  2. Testen Sie die rote Scheibe, indem Sie sie unter den Objektsensor legen.
    1. Notieren Sie die Reflektivitätsdaten für die rote Scheibe auf dem Tisch in Ihrem technischen Notizbuch.
  3. Platzieren Sie einen blauen Würfel unter dem Objektsensor. Notieren Sie die gemeldeten Daten auf die gleiche Weise wie für die rote Scheibe.
  4. Beobachten Sie die in der Tabelle aufgezeichneten Daten und beantworten Sie die folgenden Fragen in Ihrem technischen Notizbuch:
    1. Welches Objekt hatte den höchsten Reflexionsgrad?
    2. Welches Objekt hatte den niedrigsten Reflektivitätsprozentsatz?
    3. Warum unterscheiden sich Ihrer Meinung nach die Prozentwerte der Reflektivität zwischen Objekten?
    4. Wie könnte Ihrer Meinung nach der Reflektivitätsprozentsatz in einem VEXcode-Projekt verwendet werden?

Überprüfen Sie Ihr Verständnis

Bevor Sie mit der nächsten Lektion fortfahren, stellen Sie sicher, dass Sie die Konzepte dieser Lektion verstehen, indem Sie die folgenden Fragen in Ihrem technischen Notizbuch beantworten. 

Überprüfen Sie Ihre Verständnisfragen > ( Google Doc / .docx / .pdf )

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