Svenska ElektronikForumet

ska inleda mitt projektarbete nu.. har haft lite funderingar kring en höjmätare som mäter avstånd till marken med ljus. Tänkte använda irljus som sänds från enheten -> marken -> studsar tillbaks till enheten som mäter tiden det tog. Som sedan med hjälp av sträckformlen beräknar höjden och visar detta på en display.

frågan är inom vilka höjder man kan mäta med irljus, vet att det finns högintensiva ir dioder som man kanske kunde använda, (ultraljud vill jag inte använda med tanke på budgeten)
men vad blir maxhöjden för höjdmätaren om man använder irdioder? alternativt högintensiva sådana?

Tror det kan bli svårt att hinna mäta hur långt tid det tar för ljuset att färdas till ett objekt och sen komma tillbaka igen, om det inte är stora sträckor.

Ett annat sätt är att göra som oss(mig och $tiff) när vi byggde vårt projektarbete så använde vi modulerat ir-ljus som för att mäta lite avstånd, och genom att modulera det lite fel så kunde man mäta lite avstånd. Dock blev maxlängden ca 20-30cm lite beroende på vad för material man hade framför.

Om du verkligen tänkt direkt mäta tiden det tar för ljus att studsa så undrar jag om du räknat på hur lång den tiden är?

Jag tror inte det finns en chans att göra det med utrustning som är billigare än ultraljud iaf.

kom på en galen idé

Du vet ju från fysiklektionerna att ett föremål som släpps från en viss höjd med en viss utgångshastighet....tar en viss tid för att nå marken....om man bygger in en kretskort inuti en tennisboll eller liknande......

Bollen "släpps" ....då börjar tidmätningen...och avslutas när bollen studsar i backen.......accelerometer kanske?

Rätta mig om jag har fel. Men mäter inte laseravståndsmätare fasförskjutningen hos en modulerad signal? Inget lätt projekt att ge sig på men det borde gå.

Att bara mäta tiden blir inte lätt. Då behöver man extremt snabb elektronik. Det behöver man iofs i vilket fall som helst.

Att mäta tiden det tar för ljuset med 1m upplösning innebär en räknefrekvens på ca150MHz om jag har räknat rätt i huvudet. Tiden det tar för ljuset att färdas 1m är väl 1/300 000 000m/s och dubbelt så lång tid för tur o retur.

Mikael

Man byggde ju iofs radar på 40-talet som ju jobbar med ljusets hastighet, dessutom utan tillgång till mikroprocessorer!

En laser borde ju gå att använda på något sätt, men frågan är ju hur lång räckvidd man kan få. Laser borde i alla fall ge bättre räckvidd än "vanligt" IR-ljus.

Om jag inte minns helt fel så var inte en radar på den tiden digital överhuvdtaget. Tiden till reflektionen tillbaka mättes "analogt".

Sen så var ju inte avstånden mellan radar och mätobjekt någon meter med cm-upplösing heller, snarare skulle jag kunna tänka mig att upplösningen var typ åtskilliga hundra meter till en kilometer istället.

Det blir ju lite lättare när man har 100-tals gånger längre tid på sig mellan sändning och mottagning av reflexen.

Upplösningen på en målsökarradar från 40-talet är i storleksordning 5 meter.

Upplösningen på en övervakningsradar från 60-talet (radiorör osv, väldig analog) är i storleksordningen 300m.

Har jobbat som radarspecialist i danska flygvapnet i 8 år.

matseng skrev:Om jag inte minns helt fel så var inte en radar på den tiden digital överhuvdtaget. Tiden till reflektionen tillbaka mättes "analogt".

Sen så var ju inte avstånden mellan radar och mätobjekt någon meter med cm-upplösing heller, snarare skulle jag kunna tänka mig att upplösningen var typ åtskilliga hundra meter till en kilometer istället.

Det blir ju lite lättare när man har 100-tals gånger längre tid på sig mellan sändning och mottagning av reflexen.

Jo, självklart var det en analog konstruktion. Jag tycker i alla fall att det är väldigt imponerande att man lyckades lösa det med dåtidens teknik! Om jag inte missminner mig utvecklade tyskarna en prototyp till styrd luftvärnsrobot i slutet av kriget också!

På kameror så mäter dom avsåndet till objectet med ir-ljus. Men då använder dom vinkeln på det reflekterande ljuset för att avgöra avståndet. Men ni kan nog ge upp iden att använda ir så länge det inte räcker med att kunna upptäcka hinder inom ~15cm. Det som faktiskt skulle kunna gå att göra är att använda ultraljud men men...


ps. Luftvänsroboten var en ombyggd V2:a som man styrde med en joystick.

Satt och räknade på en liknande sak för en tid sedan, hade tänkt en avståndsmätare/vinkelmätare ett verktyg för byggnadsarbetare,första iden var ultraljud men vill man mäta från en viss specifik punkt verkar ju ultraljudet studsa med "grov precision" mot mät objektet.vinkelmätningen borde en processor beräkna med vanlig hederlig trigonometri mha avståndet från 2*2 (4) punkter.
Räknade lite på laser och fann att det kanske duger utom hus(lantmäteri mm) men att få en precision mindre än en meter skulle då kräva flera 100 GHz räknare antar jag) för att mäta tiden det tar för laserstrålen att studsa tillbaka.Ville gärna ha en precision på 1mm. Jag gav upp.
En annan lösning skulle kunna vara att få en brännpunkt på en ultraljudspuls så att det träffar en specifik punkt.I don't now
Kanske någon har en fysikalisk/optisk lösning på problemet?
(kanske lasermannen kan nåt om laser?)

Du kanske skulle kunna bygga en interferometer? Om det är projektarbete på gymnasiet det gäller så borde det finnas en röd HeNe-laser (helium-neon) och lite speglar i plugget som du kan använda.

Men det blir ingen höjdmätare som du går runt med! En interferometer mäter med en upplösning på <1 um och uppställningen är extremt känslig; det blir till att bygga i plugget på något slags stabilt optikbord.

Den funkar så att man delar upp ljuset med en halvgenomsläpplig spegel, sen får ljuset gå dels bort till det man vill mäta på, och dels en annan väg med fast längd. På båda ställena reflekteras ljuset tillbaka, man lägger ihop reflexerna och då uppstår "fransar" p.g.a. interferens. Dessa rör på sig när längden ändras till det man mäter, och man kan räkna dem med en fotoresistor t.ex.

Att räkna tiden för "ljusstuds" tror jag inte på om det inte är kilometrar du vill räkna...

Arvid

ultraljud kan man få iprincip färdiga moduler för en 4-hundring cirkus... tror ELFA har dom också, har köpt den vi använder i ett skolprojekt via läraren. Klarar av 3 meters avståndsmätning cirka och är inte allt för svår att koppla in och implementera med en mikrodator