roboforum.ru

Технический форум по робототехнике.


Лазерная рулетка X-40

Обсуждение и примеры готовых и самосборных компонент для построения роботов.

Лазерная рулетка X-40

Сообщение citizen » 05 июн 2017, 19:32

Наконец-то написал статью про реверс-инжиниринг лазерной рулетки X-40: https://habrahabr.ru/post/327642/
https://github.com/iliasam/Laser_tape_r ... ngineering
Из дешевой лазерной рулетки (около 20$ на Aliexpress) можно сделать лазерный дальномер.
Точность измерения расстояния: 5-10 мм.
Скорость измерения: около 60 Гц, можно повысить до 100 Гц с потерей точности (повышается число ложных измерений-выбросов).
Дальность работы: зависит от расстояния, на белой стене я получал 10 м.

Особую благодарность хотелось бы выразить solit за его тему про Bosch DLE50: forum4/topic10124.html
OpenSimpleLidar - проект простого самодельного лидара.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 364
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Myp » 05 июн 2017, 20:33

ничосе
я по глупости думал что эти модули уже с выходом в уарт, а оказывается там целая эпопея.

не озвучен момент насколько именно падает точность при 100 герцах? выбросы на сантиметры? дециметры?
если рулетку поместить в чёрную трубу, это поможет?
<telepathmode>На вопросы отвечает Бригадир Телепатов!</telepathmode>
Всё уже придумано до нас!
Аватара пользователя
Myp
скрытый хозяин вселенной :)
 
Сообщения: 17491
Зарегистрирован: 18 сен 2006, 12:26
Откуда: Тверь по прозвищу Дверь
прог. языки: псевдокод =) сила в алгоритме!
ФИО: глубокоуважаемый Фёдор Анатольевич

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение citizen » 05 июн 2017, 21:15

я по глупости думал что эти модули уже с выходом в уарт

В продаже есть такие же модули с UART, но уже по 40$.
не озвучен момент насколько именно падает точность при 100 герцах? выбросы на сантиметры? дециметры?

Выбросы могут быть большие - до десятков метров.
Все очень сильно зависит от характера отражающей поверхности.
если рулетку поместить в чёрную трубу, это поможет?

Не думаю. Там, скорее, может помочь тотальное экранирование узлов рулетки, возможно - охлаждение фотодиода вентилятором.
OpenSimpleLidar - проект простого самодельного лидара.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 364
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Dmitry__ » 06 июн 2017, 01:48

Интересно, почему лавинный диод? Почему не pin диод?
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7700
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение citizen » 06 июн 2017, 08:01

Потому что сигнал очень слабый.
Плюс возможность смешивать сигналы прямо на самом фотодиоде.
OpenSimpleLidar - проект простого самодельного лидара.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 364
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Dmitry__ » 06 июн 2017, 14:07

citizen писал(а):Потому что сигнал очень слабый.

Очень спорно. И pin диод не меньше имеет чувствительность. В такой схеме нужна не чувствительность, а динамич. диапазон. Внешняя засветка в 10^6 раз выше, какая тут нужна высокая чувствительность?
citizen писал(а):Плюс возможность смешивать сигналы прямо на самом фотодиоде.

Вот это самый главный недостаток схемы. Смеситель на нелинейном элементе, да еще без предварительного селективного усилителя - схемотехника 30-х годов прошлого века. Имеем кучу зеркальных и паразитных каналов, жутко маленький динамич. диапазон и.т.д. Сейчас это делается одним чипом в 3мм^2 площадью.
Ты как к конструкт. критике? :)
Из статьи:
Однако измерить разность фаз двух высокочастотных сигналов достаточно сложно.

Опять фраза из 30-х годов. Кто мешает измерять фазу на ВЧ? AD8302 до 2ггц. Вообще, если схемотехника этих модулей как в твоей статье, то это все пичалька...
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7700
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение citizen » 06 июн 2017, 18:44

Внешняя засветка в 10^6 раз выше

Та же интерференционный светофильтр стоит, он значительно ослабляет влияние внешней засветки.

Если смешивать сигналы после диода, то нужно либо ставить внешний смеситель ставить после диода и смешивать сигналы, отличающиеся в сотни раз; либо усиливать ВЧ сигнал (усилить ВЧ сигнал в несколько тысяч заметно сложнее, чем НЧ сигнал).
Возможно, вопрос просто в дешевизне, или в каких=либо традициях, сложившихся в области разработки лазерных рулеток. Возможно, использование APD проще схемотехнически.
да еще без предварительного селективного усилителя

Если усилитель селективный, то как переключать частоты? Делать перестраиваемый усилитель, или делать несколько усилителей?
OpenSimpleLidar - проект простого самодельного лидара.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 364
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Dmitry__ » 06 июн 2017, 20:54

citizen писал(а):Та же интерференционный светофильтр стоит, он значительно ослабляет влияние внешней засветки.

Солнце дает излучение во всем спектре частот, про инфракрасное излучение вообще молчу. Не спасет такой фильтр. Я как-то делал камеру для пожарников, должна была видеть только горячие угли, решается элементарно простой юсб камерой со снятым фильтром. Сверху ставится фильтр на 900нм (полностью черное стекло). Так вот, пока смотрел все ночью, видел только угли, даже горячий паяльник виден, а как только вышло Солнце, я просто видел Ч/Б картинку окружающей среды :)
citizen писал(а):усилить ВЧ сигнал в несколько тысяч заметно сложнее, чем НЧ сигнал

Это один чип. А при смесителе на нелинейном элементе, сразу в НЧ, будут присутствовать все шумы мира и квадратичные искажения (на определенное время полностью глохнет приемный канал) :) Понимаю что там нет лишнего модулированного сигнала 100 мгц., но по этим каналам лезет шум. Селективный усилитель в многократно уменьшит этот шум.
citizen писал(а):Если усилитель селективный, то как переключать частоты? Делать перестраиваемый усилитель, или делать несколько усилителей?

Это вообще ерунда для современной электроники. Даже можно пристроить стандартные трансиверы. Любой трансивер, например cc1101, умеет быстро переключать каналы, можно найти модуль с диапазоном от 100 до 800 мгц. Переключение - сотня микросекунд.
Во, тот же sdr приемник умеет от 30мгц. до 1ггц. Не у тебя ли была статья на хабре про sdr приемник на плис? :shock:

Добавлено спустя 5 минут 20 секунд:
Да, твоя статья:
https://habrahabr.ru/post/204310/
Вот сейчас я вообще не понял про возникшие вопросы у тебя про быстрое переключение каналов :D
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7700
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение citizen » 06 июн 2017, 21:09

Солнце дает излучение во всем спектре частот, про инфракрасное излучение вообще молчу.

Это я знаю. Конечно, при определенном уровне засветки освещенность объекта даже в узком спектральном диапазоне (<30 нм) солнечным светом может оказаться выше, чем освещенность от лазера. Но разница будет все же 10-100 раз, но ни как не 10^6.

Речь вроде бы шла про "селективный усилитель". Я под этим термином понял резонансный усилитель, способный усиливать только одну частоту.
Насколько я знаю, в SDR такие не применяются.
OpenSimpleLidar - проект простого самодельного лидара.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 364
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Dmitry__ » 06 июн 2017, 21:23

citizen писал(а):Но разница будет все же 10-100 раз, но ни как не 10^6.

Солнце дает N квт. на м^2. Сравни с лазером 5 мвт :)

citizen писал(а):Речь вроде бы шла про "селективный усилитель". Я под этим термином понял резонансный усилитель, способный усиливать только одну частоту.
Насколько я знаю, в SDR такие не применяются.


Ну ты чего? :shock: SDR - селективный прием, причем с такими характеристикам, которые не доступны смертным аналоговым фильтрам. Ты же сам расписывал фильтры на плис чуть-ли не с идеальными квадратными характеристиками :)

Добавлено спустя 7 минут 51 секунду:
Да, упреждая твой след. вопрос.
Сколько видит оптика приемника квадратных метров на расстоянии 10 метров? Точку лазера примем за 1см^2 :)
Ну типа: отношение видимого пятна лазера к общей площади видимой оптикой приемника...
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7700
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение citizen » 06 июн 2017, 21:25

Солнце дает N квт. на м^2.

Да, но они размазаны по достаточно широкому спектральному диапазону.
Вот есть статья: https://pdfs.semanticscholar.org/4d8f/5 ... 677254.pdf , там в начале 5 есть расчет освещенности с учетом использования интерференционного светофильтра, там все это достаточно просто расписано.
SDR - селективный прием, причем с такими характеристикам, которые не доступны смертным аналоговым фильтрам.

Вот только если на входе приемника нет нормального полосового фильтра, то от мощного сигнала приемник начинает "захлебываться" - не хватает динамического диапазона АЦП. Особенно от этого страдают вышеупомянутые RTL-SDR.
OpenSimpleLidar - проект простого самодельного лидара.
Аватара пользователя
citizen
 
Сообщения: 364
Зарегистрирован: 12 окт 2008, 12:40
Откуда: Красногорск, Подмосковье

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Dmitry__ » 06 июн 2017, 21:41

citizen писал(а):Да, но они размазаны по достаточно широкому спектральному диапазону.

Тогда я повторю вопрос:
Dmitry__ писал(а):Сколько видит оптика приемника квадратных метров на расстоянии 10 метров? Точку лазера примем за 1см^2
Ну типа: отношение видимого пятна лазера к общей площади видимой оптикой приемника...

citizen писал(а):Вот только если на входе приемника нет нормального полосового фильтра, то от мощного сигнала приемник начинает "захлебываться" - не хватает динамического диапазона АЦП. Особенно от этого страдают вышеупомянутые RTL-SDR.

Это все понятно, я и говорю про динамич. диапазон. Но сдр приемник в 100000 раз больше имеет этот диапазон в сравнении с смесителем на лавинном диоде :)
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7700
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Angel71 » 07 июн 2017, 03:39

адешки стоят как минимум столько же, сколько и дальномер. что там на али продают, слегка загадочно, проверять нужно - может повезёт и это выпайка, левак с завода или чтот перемаркированное, но с более-менее нормальными параметрами. вот и прикиньте, во сколько выйдет дальномер, плата и все нужные деталюшки. т.е берётся вроде как недорогая фигулька, ещё тратятся деньги и несколько месяцев, а ради чего? спортивнй интерес в переделке одного-двух модулей, запилить опенсорс проек или в серию пустить? вариант конечно, иначе с учётом времени и стоимости деталюшек это мартышкин труд и лучше сразу взять более качественный дальномер.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 10106
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Dmitry__ » 07 июн 2017, 06:12

Похрен сколько стоят адешки, вопрос в динамич. диапозоне, где я точно крут :D
Аватара пользователя
Dmitry__
 
Сообщения: 7700
Зарегистрирован: 13 янв 2011, 15:25
Откуда: Санкт-Петербург

Re: Лазерная рулетка X-40

Сообщение Angel71 » 07 июн 2017, 07:28

сначала нужно определиться, зачем вся эта возня. если нужен просто дальномер чуть получше (дальность поболее, точность, лучше работа на улице и т.д.), так прикинуть какие параметры могут получиться и во сколько обойдётся в итоге (при желании ещё с учётом времени) и сравнить по цене и параметрам с более качественными дальномерами, чем этот c али.
Аватара пользователя
Angel71
 
Сообщения: 10106
Зарегистрирован: 18 апр 2009, 22:18
Предупреждения: -1

След.

Вернуться в Готовые модули

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

Mail.ru counter