Ultraschall - Entfernunsmessung mit Ultraschall Interface aus RN

[Thegon]

Hmm, also das mit dem Poti stört mich nicht, wenn das normal ist. Der verstärker muss nicht unbedingt linear sein, denn das bringt ja eigentlich nur was, wenn man am Poti dreht, aber wenn das Poti einmal eingestellt ist, dann ist es doch egal, ob die Stufe Linear ist oder nicht, oder?

Mir ist dann noch eingefallen, dass ja die Rampe auf Grund des Dauersendens nicht steigen kann, und somit verstärkung nicht besonders hoch sein wird, meine Vermutung.
Ich habe dann den 1M Widerstand direkt auf 5V gelegt, und das ergebnis: Gewaltige verstärkung. Das US - Signal war vom Tisch bis zur Decke, eben die villeicht 1,7m und wieder zurück, hat dann ca. 1,4V und auch Interrupts ausgelöst. Ich denke, dass die kleine Verstärkung wohl in erster Line darauf zurückzuführen war, auch der Schwingkreis bewirkt etwas, aber da er bekanntlich nicht besonders Schmalbandig war, nur bedingt.
Nun, ich habe dann natürlich gleich mit dieser Konfiguration Bursts von 50 Perioden gesendet, und leider ist der Große erfolg noch nicht eigebrochen.
Ich erhalte nun Interrupts, wenn sich etwas sehr nahe am Modul befindet, sonst aber nicht.
Am ausgang villeicht 300mV verzerrte sinuswelle, von übersteuerung aber noch keine Spur. Lustiger weise erhalte ich jetz manchmal mehrere Interrupts, was für mich heißt, dass das Flipflop ein bisschen Flackert. Weiß auch nicht so recht, ich werde jetzt einmal das Flipflop überprüfen.
Sonst werde ich die verstärkung doch noch ein bisschen erhönen müssen, denke ich. Wie könnte ich das denn am einfachsten machen?

Mfg Thegon

[Thegon]

Ich habe jetzt noch etwas zu berichten:
Die Entfernungsmessung im Nahbereich (bis ca. 40cm) funktioniert, zumindest erhalte ich nun zahlen im halbwegs richigen bereich (auch nur ein Interrupt). Ich habe mich schon gefreut, doch dann doch eine große Ernüchterung: Die Zahlen kehren ständig wieder. Sie werden zwar größer, wird die Entfernung größer, aber in einem gewissen Bereich wird zum beispiel immer 607 us gesendet, also so ca. 10cm. die nächste stufe wäre dann 863, die Tritt bei etwas größerer Entfernung ein.
Irgentwas ist da doch nicht ganz richtig... Ich denke aber dass das auf die Software zurückzuführen ist, und damit befasse ich mich erst, wenn das Interface funktioniert.

Das Flipflop scheint dann doch zu funktionieren, denn es ist immer brav auf 5V, nur eben während eines Sendevorgangs auf 0V, spring, wenn das echo wieder eintrifft, zurück auf 5V.

Mfg Thegon

[Manf]

Man kann leicht die Kombination mit dem 1M Widerstand um den Faktor 3 niederohmiger machen.
1M -> 330k
220k -> 68k
47nF -> 150nF
An wieviel Verstärkung dachtest Du denn?

Ein flackerndes Flipflop ist nicht so richtig üblich, wie sieht es mit der Versorgungsspannung aus? sollte man da noch etwas mit Kondensatoren abstützen?

Antwort überschnitten,

Wenn Du den Impulsgenerator noch da hast kannst Du ja vielleicht auch noch einmal nachsehen ob die Frequenz so passt oder ob man, (ich weiß noch nicht wie in der späteren Schaltung,) die Frequenz etwas an die Wandler anpassen sollte.

[Thegon]

Naja, so genau weiß ich das auch nicht, ich kam eben zur erkenntnis, dass das Signal, das von der Decke kommt, eben zu schwach ist und somit das Flipflop nicht zum Kippen bringen kann. Es hat villeicht 300mV.

Also wenn das Verändern der 1M Kombination, wie oben geschrieben die Verstärkung um den Faktor drei erhöht, dann wäre das sicherlich einmal einen Versuch wert.

Eine Frage: Könnte es sein, dass das Schwache Signal auf meinen Sende- und Empfangswandler zurückzufühen sein kann, denn das ist ja eigentlich das einzige, das eventuell nicht in das Konzpt dieses Interfaces passen könnte, denn die Schaltung hat ja sicherlich so, wie sie im RN Wissen steht, zum Beispiel bei dir schon funktioniert. Gibt es da gravierende Unterschiede zwischen verschiedenen Piezo Wandlern, oder sind die alle etwa gleich?
Ich weiß nämlich langsam nicht mehr, was eigentlich nicht stimmen könnte


EDIT:
Also auf der versorgungsspannung hängt ein 220uF Kondensator, nochmal ein 220nF über den Versorgungspins des 4011, das hat mir schon mal jemand geraten, die einzubauen, dann hat auch das mit den vielen Interrups aufgehört, seitdem erhalte ich nur einen mehr, wenn überhaupt...
Den FG hab ich noch, aber am Schwingkreis Schraube ich sowieso ständig herum, schaue immer wieder, ob das Signal ein bisschen größer wird.

Mfg Thegon

[Manf]

Wenn es versteckte Unterschiede gibt dann kommen dafür vielleicht die Wandler in Frage die in ihrer Resonanzfrequenz etwas streuen.
https://www.roboternetz.de/community/threads/14559-Suche-Ersatzschaltbild-für-Ultraschallwandler/page3?p=139065&viewfull=1
https://www.roboternetz.de/community...2&d=1138221019

Allgemein ist ja aber auch ein 300mV Signal schon eine gute Grundlage für Optimierungen, die einzige Sorge dabei wäre dass die Schaltung komplexer wird. Man sollte dann dabei die bevorzugten Ziele im Auge behalten.

In der Schaltung wir die Verstärkung über der Zeit erhöht. Die Verstärkung ist in der dargstellten Ausführung insgesamt nicht sehr groß und so wird für die Zeitkonstante der Verstärkungserhöhung (220k 47nF) eine Zeit von 10ms gewählt. Das entspricht einer Entfernung von 1,7m für eine Zeitkonstante. Man kann die Verstärkung auch schneller hochfahren und verliert dabei an Reichweite oder man erhöht die Reichweite und muss dafür die Verstärkung, beispielsweise mit einer weiteren Transistorstufe erhöhen. Zwei Transistoren nur zur Verstärkung sind schon relativ komplex und man kann überlegen, dann schon einen Operationsverstärker an der Stelle einzusetzen.

Wenn es sonst passt und die 300mV den Komparator eben nicht auslösen, dann kann man sich auch vorstellen, den Mittelwert des Signals am Komparatoreingang mit einem Potentiometer näher an die Triggerschwelle heranzuschieben (Mit Potentiometer die Versorgungsspannung herunterteilen und über hochohmigen Widerstand an den Komparatoreingang führen und das Signal mit einem Kondensator einkoppeln).

[Thegon]

Also ich habe jetzt zwischen 5V und GND ein Poti(250k) eingelötet und die Ausgangsspannung per 47k Widerstand (weil schon vorhanden) auf die Basis angeschlossen. Sind 47k in Ordnung, in welchem Bereich ist "Hochohmig" denn hier gedacht?

Gebracht hat das leider nichts, eher das gegenteil, es kamen immer weniger Interrupts rein, wenn ich die Spannung verkleinert habe.

Ich habe dann noch mal auf Pulse out gemessen und erhalte eigentlich genau das, was ich bekommen sollte: Wenn man auf "falling" Triggert, kommt nach ca. 2ms wieder das High und das bei ca. 40cm entfernung. Wird die Entfernung verringert, kommt das High früher.

Nur eben wie gesagt über 50cm hat man keine Chance, einen Interrupt auszulösen. Der 1M Wiederstand befindet sich übigens jetzt einmal immer auf 5V, also maximale Verstärkung.

Wenn ich bis zur Decke Messe, also die 1,7 m, dann kommt am Komperator Transistor villeicht 100mV heraus, also eben nicht genug, um den Komperator auszulösen.
Ich würde gerne die Verstärkung (des Amplifier Transistors) erhöhen, dass man eben am Komperator ein besseres Signal zur verfügung hat.

Das herumschrauben am Triggerlevel ist immer so eine "wackelige" Geschichte, man weiß nie so recht, ob man das ganze dann schon ein bisschen zu empfindlich gestellt hat und somit eben auch auf die kleinste Störung schon auslöst, oder ob villeicht noch ein bisschen mehr gehen würde.

Ich habe auch noch zum Ausprobieren eine dritte Transistorstufe eingebaut, leider hat sie noch nicht funktioniert. Ich denke aber, dass ich das nicht ganz richtig gemacht habe, weil eigentlich nur aus dem Kopf ausgedacht.
Wie müsste man so eine Transistorstufe denn einbauen, damit sie villeicht Verstärkungsfaktor 10 - 20 oder so hat ?
Ich weiß, eigentlich würden solche Fragen ja ins Elektronikforum gehören, aber jetzt ist der Thread halt hier und ich fange jetzt auch keinen Neuen an.

Mfg Thegon

[Richard]

eine Möglichkeit http://www.elektronik-kompendium.de/...lt/0205141.htm eine Andere http://www.elektronik-kompendium.de/...lt/0204133.htm wobei ich dabei die 2. mit Basis Spannungsteiler und Arbeitspunkt Einstellung meine. http://www.elektronik-kompendium.de/...lt/0204302.htm hohe Verstärkung aber auch hier besser die 2. Schaltung mit Basis Spannungsteiler. Ganz genaue nehmen die Emitter Schaltung und hängen als Impedaz Wandler eine Kollektor Schaltung dahinter.

Gruß Richard

[Thegon]

Hallo,
ich habe nun eine Schaltung ausprobiert, aber leider kein erfolg.
Es ist die Emitterschaltung mit Arbeitspunkteinstellung. Am ausgang erhalte ich eine sehr verzerrte Sinuswelle von ca. 100mV ausgangsspannung, also leider nichts brachbares.

Die Schaltung, die ich jetzt verwende, ist im Anhang zu finden.
Ist natürlich nicht alles, aber eben die Eingansverstärkung.
Wäre Froh, würde jemand einen Fehler finden

Mfg Thegon