Akustisk Triangulering av gevärskula

[svanted]

precis, stomljudet i själva tavlan kan nog störa mätningen....
möjligen kan man använda riktade mikrofoner som pekar mot tavlans mittpunkt och som har hög dämpning mot stomljud.
men dylika system finns redan som man kan tjuvkika på...

[MathiasP]

Var uppe och testade mickrofonerna jag skaffat. (Billiga från Kjell o Co).
Jag hade kopplat upp de med ett minnesosioloscop jag har. Kan sammanfatta att signalnivåerna var extremt branta i framkant. de pikade på ca 500mV. Klart över normal nivå. Så det bör gå att trigga på ljudbangen som jag hoppats på.
Kan tillägga att jag placerade micarna ca 40cm från varandra och vi sköt strax till höger om. 'detta resultera att jag uppmätte en tidsfördröjning mellan micarna på ca 1ms. Så det är tydligt att smällen kom från höger.

Nu blir det att skissa på en komparator som kan trigga en räknare.

[grym]

man kanske får kolla efter snabbare mickar för att få lite bättre upplösning, hadde köpt hem pizohorn för att testa men, tummen ur röven är svårt

[MathiasP]

Tror faktist vanliga kondensatormickar kan fixa detta. Med tanke på mina som var BILLIGA. *S*
Skalan var inställd på 1ms per ruta och första registreringen var Spikrakt upp samt efterföljande eko. Men det ser jag inte som något problem då nivåerna är klart lägre efter 5ms. Då är det nog viktigare att försöka matcha mickarna så de har samma respons. Det är ju Delta-t som är intressant.
Har man en PIC med en räknare på under 1us så är det mer än tillräckligt för mina behov av upplösning. Går säkert att sampla ännu snabbare.

[blueint]

Med 1 ms och 340 m/s ljudhastighet blir det 34 cm distansskillnad. Låter orimligt?
Bättre precision behövs?

[netrunner]

grym: Fast det räcker med att dom är lika. Så om han sätter alla tre mikrofonerna så tätt det går så ska dom ge (nästa) exakt samma mätvärde.

blueint: Frågan är: vad det är som han faktiskt mäter nu? 1ms är ju nästan en hel evighet. Är det tryckvågen eller ljudet från träff i trä?

Tryckvågen är troligen mycket snabbare än ljudet.

http://en.wikipedia.org/wiki/Bullet_bow_shockwave

[blueint]

Är det snabbare än ljudet så är 1 ms än ännu större evighet.
Något känns helt fel.

[MathiasP]

Nu får vi tänka på att kulan passerade kanske 1meter ovanför nivån mikrofonerna satt till höger. Sen uppskattade jag endast avståndet mellan dessa. Syftet var att mäta att det förekommer en tidsskillnad inte precitionen. Den tar vi senare.

Ljudhastighet vid 20C
343,4m/s / 1000 = 0,3434m Så helt fel är det ju inte.

[MathiasP]

Funderade lite på att använda en processor med interupt för att mäta tiden. Men misstänker det inte kommer bli tillräkligt nogrant.
Därför kollade jag lite på programmerbar logik. Nån som har några förslag på prisvärda utveklingspaket eller liknande?

[blueint]

digilent.com (Xilinx)

Finns från 100 USD iaf. Kanske t.om billigare nu.

[netrunner]

Va? Det bör väl gå att mäta i 100kHz med en vanlig pic + kristall (totalt 20kr på Ebay)?

Första micken triggar interupt som nollar en timer. När mick 2 och 3 triggar så läser man av värdet timern och gör lite grundläggande trigonometri.

Mikrodatorn kan även styra pan/tilt servon/steg motor som med hjälp av en ficklampa/laser/linje laser och direkt visa var i tavlan skottet tog.

[blueint]

TS får nog specifiera hur stor noggranhet som krävs.

[MathiasP]

Anledningen varför jag misstänker cpu inte räcker är att om det inträffar 2 triggar exakt samtidigt. en cpu kan bara hantera en sak i taget.
Visst kan man bygga räknare av logikkrettsar, vilket det kan bli. Jag har aldrig pysslat med FPGA men vet att de har en grym kapacitet.

[blueint]

CPU är rätt smart konstruerade AVRs ICR register kan vara av intresse. Den samplar en konstant inkrementerande räknare vid pulsflank utifrån.

Hursomhelst är huvudpoängen att vanliga processorer endast hanterar en sak åt gången. Men dom gör det ofta snabbt nog för att hinna mer flera saker. Kombinerar man detta med hårdvaruregister (ICR) för dom riktigt snabba förloppen hinner man med det mesta.

FPGA/CPLD är begränsad av makro-till-makro responstid. Vilken handlar om 1-10 ns. För riktigt snabba förlopp kan man använda ECL logik för > 4 GHz signaler.

[MathiasP]

Vad händer om det sker 2 interupter samtidigt? Finns det inte en risk att CPU missar den ena?
Skulle det funka använda Arduino så är det jättebra. Lättare att hålla på med något man redan kan lite om.
Kan man komma under 1u så e det ju bra.