Svenska ElektronikForumet

Hej
Tänkte jag skulle bygga en avståndsmätare som använder sig av en laser som samplar kanske 1 gång i sekunden. Vi snackar om avstånd på 10cm till uppemot 25-30m

Min förhoppning är att snabla in informationen till en dator som sedan visar aktuellt avstånd.

Frågan lyder dock så här.
Finns det nån färdig byggsats man kan slakta och modifiera eller vet nån hur det funkar med laser-mätning?

/Hylsan

Vet inte hur olika tekniker som används fungerar men kan nog finnas svar på google om det. Men eftersom ljus är väldigt väldigt snabbt så krävs det oftast också special kretsar för att kunna hinna med och dom kan kosta en del pengar. Av just denna anledning så använder man ibland ultraljud om det inte är väldigt långa sträckor som skall mätas. Har tex en billig ultraljuds mätare själv och den kan mäta från 7 cm till 20 meter.

Ett sätt att mäta ett avstånd på är att skicka ut en ljus puls och mäta tiden som det tar för ljuset att studsa på objektet och sen komma tillbaka. Det finns dock ett stort problem om man vill kunna mäta korta sträckor med den principen och det är att räknaren får vara in i helvetes snabb för att hinna med. Ljuset har ju en hastighet av 300000km/s så för att få en upplösning på säg 1cm så krävs det väldigt höga klockfrekvenser.

En annan lösning är att modulera ljuset och antigen mäta fas eller frekvensskillnad. Time of flight system är lite jobbiga att få till eftersom det också krävs rätt höga pulseffekter för att få någon användbar medeleffekt. Sen är det knivigt att få till sändare och mottagare så att man fixar någon mätnoggranhet med de korta tiderna. 5ns fel ger dig 1,5 meter i mätfel och 5 ns är banne mig inte mycket...

Henry skrev:Av just denna anledning så använder man ibland ultraljud om det inte är väldigt långa sträckor som skall mätas. Har tex en billig ultraljuds mätare själv och den kan mäta från 7 cm till 20 meter.

Kollade lite på denna lösning men jag trodde inte dom hade så lång räckvidd. Då blir det en styck ultraljudsmätare som hamnar i inköpskorgen.

Var är det för signal som kommer ut ifrån en sådan förresten?
Vill koppla den till en liten laptop nämligen...

edit: nån som vet var man kan skaffa en sådan byggsats eller färdig apparat? De jag har sätt kommer knappt upp till 10m

/Hylsan

Jag har köpt en ultraljudsmodul från Elfa till ett projekt som går ut på att mäta nivån i en avloppstank. Har labbat lite med modulen, och med en PIC är den i alla fall väldigt lätthanterlig. Man skickar en puls när man vill göra en mätning, och nån/några ms senare kommer en puls tillbaks på samma pinne.

Den nämnda modulen är väl iofs mest till för korta avstånd, upp till 2-3 meter eller så tror jag

jo, det låter precis så som jag skulle vilja ha den...men...jag hittar bara små skräp som bara räcker några meter, och det duger inte.

Hörredu Henry, var hittad du din???
*peta*

/Hylsan

Är det öht möjligt att mäta kortare avstånd med hjälp av ljus? Signalerna i kretsen rör ju sig även dem med ljusets hastighet (egentligen inte ens det, men teoretiskt), vilket borde innebära en del skumma begränsningar i kretsen

möjligt är det säkert, med rätt komponenter

men eftersom jag skulle ha en min gräns på 50cm så tyckte jag det borde gå med ljus(typ laser).

/Hylsan

Laser kan gå flera mil under rätt förhållanden.

Jo, det är inte långa avstånd som är problemet. Då ökar ju tiden och elektroniken får mer tid på sig. Korta avstånd måste dock vara ruskigt knepiga att mäta på eftersom det är så sjukt snabba förlopp vi talar om.

Om man går efter hur många pulser en räknare hinner med att räkna från det att laserpulsen skickas iväg tills den kommer tillbaka så blir det en väldigt hög klockfrekvens. Ljuset går i 300000km/s och om man då har en klocka på säg 1Mhz så hinner ljuset gå 300 meter på den tiden, med andra ord en upplösning på 300 meter. Det behövs alltså en klockfrekvens på några Ghz för att kunna mäta tiden det tar för ljuset att röra sig dessa 50cm med en tillräcklig hög noggrannhet. Att sedan få tag på kretsar som klarar detta är nästa problem.


Hylsan:
Det är alltså inte en modul utan en handhållen mätare som jag fick gratis när jag beställde en tidning på nätet för ca 3 år sedan. Det är en vanlig enkel liten handhållen typ som visar resultatet på en liten display och det borde inte vara så svårt att få tag på en som klarar åtminstone 15 meter, men i modulform med samma egenskaper så kan det nog bli lite svårare. En billig handhållen kan man kanske kunna ta ut signalerna från och slänga in i en uP eller nåt kanske. Den jag har står det i papperet har en räckvidd på 20 m och jag mätte avståndet från mitt fönster till grannens gavel för något år sedan och jag kommer ihåg att det var 17.46 meter. Mätaren har en upplösning på 1cm.

Ang laser och snabb läsning:
Så vida man inte ska mäta nått som kräver en avläsning på ms så borde det väl inte vara så jobbigt eller?
Tex ifall man gör en läsning 1 ggn i sekunden, pratar vi rimliga värden då eller?
Kan säga att jag missade skriva en sak i min förra post, det skulle vara att närgränsen går vid 50cm. dvs jag ska mäta mellan 50cm-20m.

Henry:
Humm...får se ifall jag hittar en som inte är så dyr som man kan dissekrera
tack för info.

/Hylsan

Problemet är inte sample-frekvensen utan ljusets höga hastighet, en lösning med pulsekomätning som kanske känns intuitivt enkel är inte särskilt enkel när det handlar om kortare avstånd än nån kilometer.

I det här fallet bör man nog istället undersöka möjligheten att använda en Michelson-interferometer (för enorm noggranhet ) eller fasskillnaden hos en reflekterad kontinuerlig AM laser.

Ja, för att få korta avstånd på lasermätare så måste man modulera listigare än bara med korta pulser. Fasmäta am, dF med FM-modulering eller pulskomprimera med FM-puls. Alla lösningar fungerar väl, men alla innebär också tämligen komplexa kretsar för att få det att fungera väl.

Ultrjudsmodulerna som man köper färdiga är bra och duger i väldigt många sammanhang och rekomenderas starkt i detta fallet. Ta en enkel Pic att interface modulen med och gör ett program som skrickar datat på RS-232. Det är den enklaste lösningen och går fort och enkelt att bygga.

Varför ha en dator?

Sätt en reflex på det du ska mäta avståndet till. Ta sedan ett stoppur och en ficklampa.

Tändficklampan och starta stoppuret.
När ljust har studsat på reflexen så ser du det och stopar stoppuret.

Så, nu har du tiden det tar för ljuset att åka fram och tillbaka. Ljuset hastighet är 300 000km/s, dela det med tiden du fick så har du tur-och-retur avståndet. Lätt och billig lösning.

VA? Tycker du att det är svårt att hinna trycka start/stopp?

Du kan trösta dig med att det inte finns någon dator som klara det heller...