Laseravståndsmätare: Hur är det möjligt?

Marta · Inlägg av **Marta** » 3 januari 2007, 19:56:06

Hur vet den när den har "gått varvet runt" om man bara använder den beskrivna enkla grundprincipen? Hur skiljer man ut sidoreflexer från mera närliggande saker? Hur skiljer man ut allt brus i t.ex. en stadsmiljö? Det är stor skillnad på en demonstration och ett verktyg som fungerar under svåra förhållanden i verkliga världen. Digitala filteralgoritmer klarar helt otroliga saker, analogteknik har inte en chans att ens komma i närheten.

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 3 januari 2007, 19:58:39

Det beror ju på...

Bygga en lockin finns det ritningar till i böcker och säkert på nätet, men ditt proble är enklare eftersom du VET vad den skall användas till och den behöver inte fungera med ALLT. Färdiga blandare vill jag dock rekomendera... Bygga blandare själv utan spectrumanalysator och 10 år erfaranhet av rf är inte att rekomendera. Jag tänker inte ge dig en BOM, ett kopplingsschema och programvara, eller jo - visst kan jag göra det, men det vill du inte betala mig för

Vill du göra detta så ta ett steg i taget och utvecka del efter del. Börja med lock-in förstärkaren då den är nyckeln till hela konstruktionen. Resten är "bara" vanlig enkel problemlösning.

warpi · Inlägg av **warpi** » 3 januari 2007, 20:01:20

Jaha, ok...

Får man bra prestanda med en sådan förstärkare då? Klarar den 0-100 meter med 1cm noggranhet och 10 mätningar per sekund, utomhus i dagsljus och mörker?

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 3 januari 2007, 20:04:23

Tja, säg inte det... Underskatta inte analoga lösningar.

Men vill du ha en mer avancerad lösning så är FM-Cw en bättre lösning. Då kan du få en A-indikator och välja vilken refex du önskar. Lite stökigare matematik, men FFT är även det ganska enkelt idag.

Att göra denna typ av applikationer görs oftast bäst med en blandning av digital och analog teknik.

Problemet med "varvet runt" är ett problem, men i kommisiella avståndsmätare löser man det med att variera frekvensen och börjar med lång skala för att få ett grovavstånd och höjer sedan frekvensen så att kan göra en noggrannare mätning. I bra instrument så HAR man gått flera varv runt, men noggranheten i mtningar på lägre frekvens har gett info om vilket "varv" man mäter på.

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 3 januari 2007, 20:07:05

FÅr man bra noggranhet - ja tekniken medger det, sen handlar det om kvallité på komponenter, val av optimeringar och så vidare. Hög noggranhet kräver ju också någon typ av fabrikskallibrering för att fastställa nolldistanser och liknande, men mm noggranhet finns det inget hinder för - där i trakterna måste du även börja ta hänsyn till temperatur och lufttryck.

warpi · Inlägg av **warpi** » 3 januari 2007, 20:10:38

Egentligen så är ja inte intresserad av exakt hur många meter det är, utan vad jag är mer intresserad av är om det håller på att bli kortare eller inte, dvs ja vill ta reda på om helikoptern rör sig eller inte... och då borde ja väl inte behöva ta hänsyn till särskillt mycket saker...

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 3 januari 2007, 20:30:01

Nej, upplösning och noggranhet behöver inte alls vara samma sak. Den här metoden ger bra värden - normalt LP-filtrerar man signalen ifrån lockinamp för att sänka avståndsbruset, men då givetvis på bekostnad att uppdateringsfrekvens och effektförbrukning (sändaren måste sända längre tid)

Marta · Inlägg av **Marta** » 3 januari 2007, 20:37:46

Nu måste jag erkänna att mina kunskaper brister. Vad är det mer som finns i en lock-inamp än en synkronlikriktare? Är det bara ett finare ord, eller finns någon principiell skillnad?

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 3 januari 2007, 20:45:19

Synkronlikriktare och lock-in amp är barn av samma moder, men skillnaden är att lock-in ampen multiplerar in och ut, synkronlikritaren ger dig bara samples när du har en aktiv gate. Själv idén fungerar inte med synkronlikritare tyvärr, men å andra sidan så är diodringblandare en färdig komponent som man inte behöver bekymmra sig så värst mycket över.

Marta · Inlägg av **Marta** » 3 januari 2007, 20:57:00

Om man fasvänder en signal 180 grader i takt med den förväntade signalen och sedan sätter ett kraftigt lågpassfilter efter, vad ger det? Det är ju som att multiplixcera med en fyrkantvåg som referens. Vad är vinsten med att multiplicera med en sinus?

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 3 januari 2007, 21:06:49

Läs vad jag skrev och tänkt innan du skriver....

Kan rekomedera en bok: ISBN:91-44-01411-2

Marta · Inlägg av **Marta** » 3 januari 2007, 21:39:58

Boken kostade 323:- hos AdLibris och har utgått ur sortimentet. Fick ingen träff på numrethellre hos Studentlitteratur.

Vad är det för en grndläggande tankevurpa jag gör med att ro man kan skilja ut en svag signalmed synkrondetektering? Är det bara brus in så blir ju medelvärdet noll, finns det signal med konstant fasläge mot demodulatorn så kommer det att bli DC ut beroende på signalens amplitud och fas. Eller har jag absolut totalt fel i det? Jag är ju bara knapptryckare och har inte sysslat med analogteknik något nämnvärt.

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 3 januari 2007, 22:21:02

Finessen är att du skapar ett bandpassfilter( eller detektor då om man skall vara kinkig..) med extremt högt Q-värde. Du kan med andra ord detektera signaler långt långt ner i brusgolvet eftersom den enda bruseffekten du får med är i extremt smalt frekvensband. En signal som i tidsdomärnen helt dommineras av andra frekvenser eller brus plockas vackert fram med denna metoden.

Din tankevurpa är att du tänker tidsdomän istället för frekvensdomän.

EDIT:

Lite samma sak med korrelation, FFT, FM-Cw - det är inget magiskt, men tänker man oscilloscop och tidssignaler så blir det lite knasigt.

Andax · Inlägg av **Andax** » 3 januari 2007, 23:33:12

Vet inte varför tycker folk att time-of-flight mätare är så mycket hokus-pokus och svårt?

Kan någon ge mig ett svar?

bengt-re · Inlägg av **bengt-re** » 4 januari 2007, 00:27:47

Det stora problemen är:

-För vettig upplösning och närgräns krävs mycket korta pulser -> mycket höga pulseffekter för vettig medeleffekt -> höga pulseffekter = dyra komponenter, ögonfarligt och så vidare.

-Svårt att klocka in/sensora in mottaget data då det krävs snabbhet och stor bandbredd.

-Pulsmodulering med korta pulser kräver större bandbredd vilket leder till mer brus vilket i sin tur leder till kortare räckvidd eller krav på än högre pulseffekter.

Metoden duger med microvågor eftersom det där finns en bra och billig sändarkomponent som är bra på höga pulseffekter, men pulsradar används inte till några avancerade system idag längre då tekniken är en återvändsgränd.