roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.

 

электронная обвязка на лазерный дальномер

Резисторы, транзисторы, конденсаторы, микросборки, чип компоненты ...
Вопросы согласования управляющих модулей с периферией.

электронная обвязка на лазерный дальномер

Сообщение AskER » 23 апр 2007, 00:18

Господа, я не очень силен в проектировании подобной электроники. Но необходимо спроектировать полностью готовый промышленный продукт в виде датчика линейных перемещений. По всем тех. характеристикам подходит импульсный лзерный дальномер. Источник и фотоприемник не проблема, а вот какую под него придумать электронную обвязку? Нужна и логика для перевода времени задержки импульсов в расстояние и схемы стабилизации и вывод под RS интерфейс.  Может подскажете что? нуждайюсь более в теории проектирования и статических расчетов, хотя и готовые решения в электронных компонентах подойдут. Буду рад любой информации от личных мнений до ссылок на источники. Заранее спасибо.  :)
AskER
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 23 апр 2007, 00:01
Откуда: Saint-Petersberg

Сообщение SSG » 23 апр 2007, 10:24

Задачка небось конкретная. Хорошо бы рисунок, чтобы видеть чего куда будет пермещаться. Примерные размеры предметов, расстояний и пр. Точность измерений, опять же. Ну, короче, чтоб оттолкнуться от чего было. А то датчик линейных перемещений слишком обще, ИМХО.
Аватара пользователя
SSG
 
Сообщения: 1058
Зарегистрирован: 15 янв 2007, 19:23
Откуда: Беларусь, Барановичи
прог. языки: С для МК, Delphi для ПК

Сообщение Валерос » 23 апр 2007, 12:07

Тут много об этом писалось, попробуй в поиске набрать "лазерный дальномер". Там небось не задержку импульсов меряют, а положение точки на матрице камеры, расстояние измеряют по координатам засвеченных пикселей.
Аватара пользователя
Валерос
 
Сообщения: 362
Зарегистрирован: 30 сен 2006, 19:05
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение AskER » 23 апр 2007, 17:46

2SSG: требуется лазерный дальномер под измерение перемещений в диапазоне 200 м с точностью до 1 см. Объект достаточно габаритный, движение линейное с постоянной скоростью. С принципом работы прибора все устаканилось, вопрос больше в том, какую схему включения и элементную базу для него выбрать. Может есть готовые примеры?
2Валерос: то, о чем ты говоришь- это один из вариантов позиционирования с использованием системы лазерный диод-цифровая камера, описанный в проекте Диана. ИМХО не самый лучший. это не пойдет однозначно по необходимому диапазону измерений (представь тогда ширину базы) и условиям эксплуатации (недостаточная освещенность+ загрязнение и вряд ли удастся высветить на матрице камеры пиксел с пятном лазера да и каких он тогда будет размеров).
AskER
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 23 апр 2007, 00:01
Откуда: Saint-Petersberg

Сообщение Валерос » 23 апр 2007, 20:09

200 метров... это круто... где-то читал на такие расстояния есть ультрозвуковые дальномеры.
Аватара пользователя
Валерос
 
Сообщения: 362
Зарегистрирован: 30 сен 2006, 19:05
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение maktep » 23 апр 2007, 20:32

AskER принцип работы то какой у Вашего дальномера?
Аватара пользователя
maktep
Правохранитель
 
Сообщения: 197
Зарегистрирован: 23 фев 2007, 02:23
Откуда: Зеленоград

Сообщение maktep » 24 апр 2007, 02:55

Тогда тебе нужен просто частотомер на контроллере.
Аватара пользователя
maktep
Правохранитель
 
Сообщения: 197
Зарегистрирован: 23 фев 2007, 02:23
Откуда: Зеленоград

Сообщение -= Александр =- » 24 апр 2007, 12:31

Мало просто мерить килогерцы... Период = время накачки + время пути луча. При том время накачки постоянно и на несколько порядков больше времени пути. Так что надо мерить суммарное время с огромной точностью, чтоб получить хорошее измерение расстояния. Думается мне, что частота отсчетов приблизится к гигагерцу...  :roll:

Скажем чтоб получить точность 1 метр надо уметь измерить время 1/299792458 долю секунды. Пол метра - в два раза меньше. И т.д.
Последний раз редактировалось -= Александр =- 24 апр 2007, 13:00, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
-= Александр =-
Мастер Самоделкин
 
Сообщения: 3664
Зарегистрирован: 11 окт 2004, 19:20
Откуда: Россия, СПб
прог. языки: C++, VB, asm
ФИО: Курмис Александр Андреевич

Сообщение SSG » 24 апр 2007, 12:57

AskER писал(а):скорее всего остановлюсь на ЧИПе (частотно-импульсный метод) из-за точности измерений и достаточного быстродействия (около кГЦ). Принцип его работы такой: излучатель посылает лазер на отражатель, фотоприемник принимает отраженный луч и одновременно с этим запускается новый цикл накачки  лазера. Косвенно по частоте посылаемых импульсво будет определяться расстояние от объекта до отражателя.


400/(3E8)=1.33e-6, т.е. при расстоянии 200 м частота следования импульсов 750кГц. Вполне можно отловить импульсы с помощью МК. Если объект движется не быстро, то по нескольким измерениям можно и подсчитать расстояние.
Оценим точность измерения времени при частоте контроллера 16МГц. Итак, наименьший измеряемый интервал времени составит 1/16е6=6,25е-8. Скорость распространения света с высокой степенью точности 3е8. Тогда такая погрешность в измерении времени выльется в погрешность 6,25е-8*3е8=18,75 м :shock: при измерении расстояния. Т.е. при расстоянии 200 м погрешность составит чуть более 9%.
Это только одна из погрешностей, вносимая при измерении промежутка времени МК.  :!:  А их-то, погрешностей, еще будет всяких.  :)
И еще. А как отражатель с движущимся предметом будет связан?
Аватара пользователя
SSG
 
Сообщения: 1058
Зарегистрирован: 15 янв 2007, 19:23
Откуда: Беларусь, Барановичи
прог. языки: С для МК, Delphi для ПК

Сообщение AskER » 24 апр 2007, 17:53

:) Схемы лазерного дальнометрирования на ЧИПах существуют и работают с точностью до 1 см при диапазоне в 200 м и более. Применяются линии задержки и т.д. Думал вы просто сталкивались с такими проблемами. но видимо придется самостоятельно решать=)
По поводу отражателя: он крепится на статичном объекте, в то время как активный излучатель, схема питания, электронный тракт и т.д размещаются на самом подвижном объекте.
При скорости движения объекта в 3-5 м\с и поргешности в 1 см необходимая частота 500 Гц. это по поводу страшных теоретических выкладок.
AskER
 
Сообщения: 3
Зарегистрирован: 23 апр 2007, 00:01
Откуда: Saint-Petersberg

Сообщение SSG » 24 апр 2007, 19:25

AskER писал(а)::) Схемы лазерного дальнометрирования на ЧИПах существуют и работают с точностью до 1 см при диапазоне в 200 м и более. Применяются линии задержки и т.д. Думал вы просто сталкивались с такими проблемами. но видимо придется самостоятельно решать=)
По поводу отражателя: он крепится на статичном объекте, в то время как активный излучатель, схема питания, электронный тракт и т.д размещаются на самом подвижном объекте.
При скорости движения объекта в 3-5 м\с и поргешности в 1 см необходимая частота 500 Гц. это по поводу страшных теоретических выкладок.

Обоснуйте, сударь в чем я не прав! Выкладки я делал для предложенной схемы частотомера на МК, а не вообще для всех возможных решений.
Какие линии задержки? Для световых волн?  :shock: Не, ну есть, конечно, в телевизорах линии задержки сигнала, но это далеко не то. И еще всякие специальные среды, именно для света. Коль уж затронули то и нас просветите. А так мы никчемные тёмные и издохнем  :D
А то, что все на самом предмете я б и не подумал, млин. Я думал там конвейер какой-нибудь.  :)
Аватара пользователя
SSG
 
Сообщения: 1058
Зарегистрирован: 15 янв 2007, 19:23
Откуда: Беларусь, Барановичи
прог. языки: С для МК, Delphi для ПК

Сообщение maktep » 24 апр 2007, 19:34

-= Александр =- писал(а):Мало просто мерить килогерцы... Период = время накачки + время пути луча. При том время накачки постоянно и на несколько порядков больше времени пути. Так что надо мерить суммарное время с огромной точностью, чтоб получить хорошее измерение расстояния. Думается мне, что частота отсчетов приблизится к гигагерцу...  :roll:

Скажем чтоб получить точность 1 метр надо уметь измерить время 1/299792458 долю секунды. Пол метра - в два раза меньше. И т.д.


Нет, тут все проще.
Ставим счетчик импульсов, и считаем их за секунду.
Пусть их будет 100 000 000.
Тогда точность +-1 импульс, а это 1/100 000 000 часть от частоты.

Проблем то нет :)
Аватара пользователя
maktep
Правохранитель
 
Сообщения: 197
Зарегистрирован: 23 фев 2007, 02:23
Откуда: Зеленоград

Сообщение Myp » 24 апр 2007, 21:06

чёто както сложно будет принять примерно мильён импульсов за секунду
чёто я не представляю как...                                                
                                                              это сообщение типа можно убрать?
                                                               MegaBIZON.
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 15920
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Сообщение Myp » 24 апр 2007, 21:11

чёто както сложно будет принять примерно мильён импульсов за секунду
чёто я не представляю как...

притом это же свет=)

милион импульсов отправили милион и примем=) и время будет всегда одно и тоже
выкладки про точность у афтора выше совершенно обоснованы

свету с его скоростью глубоко паралельно итти 10 метров или 10 сантиметров
от солнца до земли свет сколько по времени идёт??????
а вы тут задержку на 100 метров высчитать решили контроллером=)
просто так микроконтроллером не посчитаешь задержку =)
есть конечно специальные микросхемы, контроллеры лазерных дальномеров
но там всё серьёзно и так с кондачка фиг повторишь

разве что применить какуюнить интерференцию отражённого света...
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 15920
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Сообщение Валерос » 24 апр 2007, 21:30

http://www.palmo.ru/index.html Вот тут какой то новый девайс, как работает не догнал?
Аватара пользователя
Валерос
 
Сообщения: 362
Зарегистрирован: 30 сен 2006, 19:05
Откуда: Санкт-Петербург

След.

Вернуться в Электроника, электротехника

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: maks66625 и гости: 7

Mail.ru counter