quel =E8 a vostro avviso il sistema migliore per misurare una distanza in maniera indiretta (cio=E8 senza interagire meccanicamente, per intenderci)?
il range =E8 indicativamente [0..50]mm (quindi un'escursione piuttosto ridotta) mentre la precisione che mi servirebbe =E8 di almeno 1mm =E8 uno strumento che si avvicina lentamente ad un piano di metallo non lucido quindi mi verrebbe da esludere gli infrarossi il laser =E8 escluso per problemi legati alla sua potenziale pericolosit=E0... mi resta, come idea, quella degli ultrasuoni... =E8 percorribile secondo voi per questa particolare applicazione? altre idee/esperienze?
Gli ultrasuoni viaggiano a 333m/s, se non sbaglio. Per percorrere 50mm ci mettono 150us. 300us per andata e ritorno. Di solito queste misure si fanno con capsule piezo a 42kHz, spedendo un brevissimo impulso e poi misurando il tempo che impiega a tornare. Però i tempi sono così brevi che non so se il tempo di reazione della capsula RX sia adeguato. Finora ho fatto esperimenti solo su 2-3 metri. Non escludo che si possa fare. Bisognerebbe fare un pò di esperimenti.
Hai pensato ad un sistema capacitivo? Ossia a misurare la capacità fra il piano metallico ed una piastra che si avvicina?
Ciao. Giuliano
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non conosco l'applicazione, ma un sistema laser potrebbe andare bene, almeno in linea di principio. Per la questione sicurezza, beh, basta tenere la potenza del laser bassa...o no?
Ste
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Ogni problema complicato ha una soluzione semplice...per lo piu` sbagliata
[cit. Franco, i.h.e. 20.01.2007]
per lavoro avevo realizzato un rilevatore di profili 3D usando un laser rosso da 5mW a fascio piatto e una telecamerina CCD, ottenendo una risoluzione di circa 0.1 mm su un campo di 80 mm di profondita'. Direi che pericolosita' di un simile laser e' praticamente nulla.
per un sensore di parcheggio per caso? io li ho usati in questo contesto
l
no! al momento quello che si avvicina =E8 uno strumento tipo trapano che porta un utensile rotante (tipo fresa) per=F2 aggiungendo una piccola estensione alla parte fissa del braccio che porta lo strumento si pu=F2 pensare di impiegare la tua idea ho solo il dubbio che con 5cm fra le armature la capacit=E0 da misurare sarebbe molto bassa
sarebbe la prima volta che impiego un laser e non saprei valutare la potenza massima ammissibile l'operatore ha l'egienza di un controllo visivo-ravvicinato della lavorazione per cui ho pensato che il laser rimbalza sulla superficie (come deve essere altrimenti non si riesce a calcolare il tempo di volo) poi "investe" chi =E8 l=EC attorno... la normativa cosa dice?
sembra proprio la soluzione pi=F9 vicina al mio caso! ma la telecamera ed il laser erano posizionati vicini? cio=E8 si usa lo schema classico di inviare un burst e cronometrare quanto ci mette a tornare?
non saprei valutare quanto sono 5mW per un laser... l'operatore =E8 nei paraggi ed =E8 questo che mi faceva escludere il laser tu che dici?
In effetti credo che la coda della risposta impulsiva di una capsula sia troppo lunga per permettere una precisione ragionevole. Forse si può fare qualcosa di meglio con 2 capsule (TX e RX), spedendo una sinusoide con frequenza
si, ho ancora molte risorse libere sul micro per cui posso usare quello per gestire direttamente il controllo per la precisione: 1mm ma limitatamente all'ultimo tratto (1cm) mentre sul resto posso permettermi anche una risoluzione meno stringente
In realtà i sensoretti a infrarossi a triangolazione, tipo quelli della Sharp (molto usati dagli hobbisti della robotica) sono molto tolleranti per quanto riguarda il tipo di superficie. Visto il prezzo ridotto (sotto i 10 euro), una prova la farei.
Per intenderci dico questi:
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Questo è opinabile. I laser in classe I (più che sufficienti per le portate di cui parli) non sono pericolosi nemmeno se te li metti al posto della lente a contatto. :)
Ottenere buone precisioni con gli ultrasuoni non è semplice. La velocità del suono cambia in maniera sensibile con temperatura, umidità e N altre cose. E non di poco, si parla tranquillamente di decine di m/s. Tanto per fare un esempio, se tu assumi che il suono viaggi a 340 m/s e misuri un oggetto posto a 50 mm, se il suono viaggia a 320 m/s misurerai 53 mm!
Io farei un tentativo con i sensoretti Sharp, magari ben filtrati (sempre che non ti serva anche una velocità di risposta molto alta).
no, il sistema opera per "banale" triangolazione. Laser e telecamerina sono montati insieme in modo solidale. Il fascio laser viene fatto giacere sul piano della sezione che si vuole misurare e la telecamerina inquadra la scena un po' spostata lateralmente rispetto al laser: (faccio un disegnino in "monospaced")
in questo schema il piano del fascio laser e' ortogonale allo schermo.
In pratica, l'immagine della riga proiettata dal laser vista dalla telecamera si sposta a seconda della profondita' che viene rilevata. Nel mio caso mi serviva operare delle sezioni e la cosa e' computazionalmente piu' costosa, ma per un rilevamento della profondita' in un solo punto si puo' usare un normale laser (non fascio piatto) e un ccd lineare, ed e' quello che viene fatto nei sensori commerciali di questo tipo.
potenze dell'ordine del mW sono pericolose solo per visione diretta e prolungata per parecchi secondi (nel caso del fascio piatto la potenza e' anche distribuita su un ampio angolo)
Carini, però non ce n'è neanche uno che copra quel range di distanze (quello indicato come 0.45cm/60cm è in realtà 4.5mm/6.0mm :-( )
Vero, ma è anche vero che una macchina in un laboratorio (officina) non vedrà grossi cambiamenti climatici e comunque non da un ciclo all'altro! Non sapendo molto dell'applicazione non si può dire molto, ma di solito questi problemi si risolvono con una semplice calibrazione, come ad esempio un finecorsa a distanza nota o qualcosa del genere.
al momento sarei indeciso fra questo sistema e quello suggerito da [Pasu]che sembra molto interessante ma non arriva a fine corsa... avrei in pratica un "buco" di 4,5mm in cui non saprei la posizione... ma forse posso adattarmi in qualche modo ad ogni modo un paio di questi sensori li acquisto in modo che possa rendermi conto delle loro reali potenzialità
Per lavorare solo sulla fase di un segnale audio devi stare entro i
1700Hz: per avere un valore univoco devi rientrare in 1/4 d'onda, poichè dopo l'onda comincia a riscendere, assumendo nuovamente i valori precedenti.
Inoltre, per avere una buona linearità devi usare un'onda triangolare o a dente di sega, anche se i primi 10 - 15 gradi di un'onda sinusoidale (cioè dove ti serve più precisione) sono abbastanza lineari. Comunque, con un transistor generatore di corrente ed un classico NE555 ottieni un ottimo generatore di onde a dente di sega.
Ottima soluzione mi sembra anche la misura del ritardo dell'impulso. Poichè la capsula piezoelettrica è reversibile, il problema della coda si risolve alimentando la capsula con uno stadio in classe AB, che forza la capsula a seguirlo e la frena durante la coda.
Gianluca
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Non temer mai di dire cose insensate. Ma ascoltale bene, quando le dici.
(L. Wittgenstein)
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muss man schweigen
(L. Wittgenstein) [Grazie, Franco!]
- Vi prego, quotate solo l'essenziale. Grazie! -
Se acquisti un puntatore laser ad una bancarella e smonti delicatamente il diodo con il circuitino (preferibilmente usando il Dremel o equivalente) puoi usarlo per il tuo scopo. La potenza di quelli attuali è molto più bassa di 5mW (purtroppo... ;-))
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Guarda, è vero che ho sbagliato clamorosamente il conto (ho usato la pulsazione invece della frequenza... Buuuuh :-( ) La freq massima è 6800Hz, per avere una lunghezza d'onda maggiore di 50mm (usando la velocità a temperatura ambiente, 343m/s). Però ti assicuro che la fase è valida e univoca su tutto il ciclo, ho usato questo metodo più di una volta in lab. Pensa per esempio di vedere due sinusoidi con uguale frequenza con un oscilloscopio in X-Y: non vedi una riga che può assumere qualsiasi orientamento 0..2pi? Ok, puoi confonderti se non sai qual è il verso della riga, ma dal punto di vista analitico è perfettamente distinguibile.
Anzi, se la macchina si muove "lentamente" è possibile srotolare la fase (tenere conto di quanti giri ha fatto, azzerando quando la macchina è a riposo) e tornare a lavorare sopra i 20kHz.
Ora ho capito quello che intendi. Ma pensi davvero di vedere un triangolo nell'onda ricevuta? Ti assicuro che vedresti di tutto tanne quello che speri. [...]
Non è tanto questo il problema. La capsula, per bella che sia, ha una sua risposta in frequenza che per forza di cose è limitata, per esempio dall'inerzia della membrana. La corrispondente risposta all'impulso è abbastanza lunga, e comparabile col tempo di volo su 2*50mm. Non ho mai usato questo tipo di capsule, ma dubito fortemente che si riesca ad ottenere una precisione ragionevole.
Anni addietro ho provato usando una portante alla frequenza di risonanza della capsula, IMHO l'unica utilizzabile, modulata con un sottomultiplo sincrono intorno a 1kHz. In ricezione, dopo una rivelazione sincrona, avevo usato il ritardo di fase della modulazione per misurare la distanza. La lunghezza d'onda critica diventava quindi quella della modulazione e non della portante, consentendo di ottenere il range univoco di una decina di millimetri che mi serviva. Premesso che il piano di cui misurare la distanza era sempre lo stesso, ovvero non era un oggetto che poteva essere sostituito, ma una parte fissa della macchina, alla fine si era dimostrata pi=F9 semplice e affidabile la misura con un sensore di prossimit=E0 induttivo.
Ammesso che appena fuori dalla capsula ci sia un'onda triangolare, allontanadosi dalla capsula, il ritardo in tempo tra fondamentale e armoniche rimane uguale, ma il ritard in fase tra fondamentale e armoniche cambia. Ci=F2 rende la forma d'onda tutt'altro che la stessa.
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