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Thema: Überlegung für verbesserte Abstandsmesseung (Ultraschall)

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von darwin.nuernberg
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    Überlegung für verbesserte Abstandsmesseung (Ultraschall)

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    Anlehnend an einen Radarhöhenmesse könnte eine für Störungen (Laufgeräusche etc.) unanfälligere Schaltung Abhilfe schaffen.
    Ich stelle hier nur das Prinzip vor. Eine Realisierung habe ich (noch) nicht angestrebt (zu komliziert für mich).

    Immerhin ist dieses Konzept (nicht von mir) überlegenswert.
    Im Anhang ist ein PDF mit meinen Ausführungen.

    Darwin
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Hallo Darwin!

    Das mit dem Sägezahn ist eigentlich eine ganz gute Idee. Aber zwischen den Rampen sollte man zur Sicherheit und Störunanfälligkeit kurze Pausen halten. Sonst kann es vorkommen das du Reflektionen mit der nachfolgenden Rampe vergleichst und bekommst dadurch einen wilden Entfernungssprung. Deine Vaiante ist eigentlich nur bei Objekten in direkter Nähe oder freiem Gelände mit Unendlich zu gebrauchen. Mit Pausen wäre es auch mit weiter entfernten Objekten sicher möglich.

    Grüsse Wolfgang

  3. #3
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    Re: Überlegung für verbesserte Abstandsmesseung (Ultraschall

    Zitat Zitat von darwin.nuernberg
    Anlehnend an einen Radarhöhenmesse könnte eine für Störungen (Laufgeräusche etc.) unanfälligere Schaltung Abhilfe schaffen.
    Ich stelle hier nur das Prinzip vor. Eine Realisierung habe ich (noch) nicht angestrebt (zu komliziert für mich).

    Immerhin ist dieses Konzept (nicht von mir) überlegenswert.
    Im Anhang ist ein PDF mit meinen Ausführungen.

    Darwin
    Anstatt die Frequenzänderung zu messen kann man auch die Phasenverschiebung eines Frequenzkonstanten Signals messen. Bei Abständen >Lambda wirds aber schwieriger, da müsste man wieder die Laufzeit miteinbeziehen.

    Gruß, Sonic

  4. #4
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    Hallo Sonic!

    Anstatt die Frequenzänderung zu messen kann man auch die Phasenverschiebung eines Frequenzkonstanten Signals messen. Bei Abständen >Lambda wirds aber schwieriger, da müsste man wieder die Laufzeit miteinbeziehen.
    Das ist sicher besser bei Wellen die eine hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit besitzen. Bei Wellen mit niederer Ausbreitungsgeschwindigkeit wird sich das Prinzip von Darwin aber besser eignen.

    Grüsse Wolfgang

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von darwin.nuernberg
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    Das kommt auf die Frequenz (Periodendauer) an und wie weit die "Range" reichen soll. Man kann hier natürlich experimentieren. Ich lege wert auf Störunanfälligkeit und das Teil soll ja letztendlich vor Kollisionen schützen und kein "Meterstab" werden.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von darwin.nuernberg
    Das kommt auf die Frequenz (Periodendauer) an und wie weit die "Range" reichen soll. Man kann hier natürlich experimentieren. Ich lege wert auf Störunanfälligkeit und das Teil soll ja letztendlich vor Kollisionen schützen und kein "Meterstab" werden.
    Natürlich, sagte ich ja bei >Lambda gibts Probleme.
    Das mit der Genauigkeit stimmt auch. Ich kann mir aber vorstellen das man da ganz schön Aufwand treiben muss um ein besseres Ergebnis als mit anderen Methoden zu erreichen.
    Ultraschallsensoren störunempfindlicher zu machen ist ja das eigentliche Ziel.

    Sonic

  7. #7
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Zum Patent wird es nicht mehr reichen, aber das Prinzip ist gut.
    Es wird darauf ankommen, für die Anwendung die Parameter geeignet zu wählen. Frequenzhubgeschwindigkeit für Abstandsbereich und möglichen Gesamthub.
    Man erhält die Differenzfrequenz nur für eine sehr begrenzte Zeit und dementsprechend ist sie nur begrenzt genau zu messen.
    Andererseits ist das Verfahren relativ einfach zu realisieren.
    Man benötigt in Analogtechnik nur einen Mischer anstelle eines Korrelators mit dem man sonst ein verteiltes Signal (ohne hohe Sendespitzenleistung) in der Laufzeit bestimmen kann.
    Manfred

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von darwin.nuernberg
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    Für wie lange soll denn die Verfügbarkeit sein?
    Es reicht doch einen Momentanwert (immer und immer wieder) zu ermitteln.
    Das einzige Problem sehe ich, wie bereits erkannt, am Anfang und am Ende des Zyklusses.
    Aber wenn es so einfach wäre dann könnte ja jeder... (sogar ich).

    Das System muß schon so "schlau" sein das zu erkennen.

    Das Delta-T ist doch (bei gleichbleibenden Abstand) , außer Anfangs und zu Ende immer gleich!

    Und so ein Mischer könnte durch einen "einfachen " OP realisiert werden.
    Darwin

  9. #9
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    Zitat Zitat von darwin.nuernberg
    Für wie lange soll denn die Verfügbarkeit sein?
    Es reicht doch einen Momentanwert (immer und immer wieder) zu ermitteln.
    ...
    Darwin
    Ja, aber eine Frequenz kannst du ja nur messen wenn du mehrere Schwingungen "konstanter" Periode hast. Bei deiner Methode verändert sich die Frequenz ja konstant. Also auch beim Messen -> Das ist dann eine Frage der Genauigkeit, also wie schnell ändert sich die Frequenz und wie lange dauert ein Messzyklus, welche Abstände kann ich damit messen und wie groß ist dann der Messfehler...

    Ich seh aber den Vorteil in der Störanfälligkeit noch nicht, bzw. was ist daran besser als an herkömmlichen Methoden? Es gibt ja auch bei dieser Methode Reflektionen, Schlüsselgeklimper usw.

    Gruß, Sonic

    Gruß, Sonic

  10. #10
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    Hallo,

    Wie wäre es mit dem Senden eines Zufallssignales (Rauschen), welches aber durch einen DSP digitalisiert und Aufgezeichnet wird. Dann das Empfangene Signal (auch Rauschen aber Zeitlich verschoben) auch Digitalisieren und durch rechnerisches Verschiben mittels eines Autokorellations -Algorithmus ( http://ac16.uni-paderborn.de/arbeits...ionen/autokor/ unter "Die AutokorellationsFunktion", letzte zwei Grafiken) auf übereinstimmung prüfen sowie eben die Laufzeit bestimmen. Das Ergebniss ist eine recht stabile Entfernungsmessung, die sich nur schwer stören lässt. So wird es übrigens in manchen Entfernungsmessern der höheren Preisklassen gemacht, wenn Störsicherheit eine grosse Rolle spielt.

    MfG Volker

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