Sempre su distanza ad ultrasuoni

Ciao a tutti. Sono dinuovo qui a rompere le palle sugli ultrasuoni :o) Allora... ho giocato un po', e sono riuscito a fare un circuito di trasmissione e ricezione di ultrasuoni (40KHz) e a misurare la distanza tra trasmettitore e ricevitore sfruttando il tempo di volo; riesco a stare nel millimetro di precisione (su 3 metri) facendo una taratura a due punti, ossia memorizzo il tempo di volo di due distanze note e faccio le opportune proporzioni per le successive misure.... Quello che mi piacerebbe capire ora è la tecnica della "differenza di fase"; leggendo qua e là ho capito (spero!) che misurando la differenza di fase tra il segnale trasmesso e quello ricevuto posso calcolare una frazione della lunghezza d'onda del segnale stesso; e qui arriva la domanda....COME FACCIO A CAPIRE LA DISTANZA TOTALE????? scusate le urla di disperazione dettate dall'ignoranza, ma non riesco a trovare spiegazioni decenti (per i miei quattro neuroni ancora attivi!) e la mia preparazione matematica/elettronica non mi permette di arrivare alla soluzione da solo! :o((((( Qualche aiutino? :o) Grazie, Stefano.

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Pomello
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Supponi di visualizzare su un canale di un oscilloscopio un segnale a

40KHz (quadro) che viene applicato alla capsula ultrasuoni e su un'altro canale il segnale che la capsula ricevente ti da' in uscita. I due segnali, in funzione della distanza dell'ostacolo, presenteranno uno sfasamento che puoi misurare ad esempio contando il tempo che intercorre tra il fronte di salita del segnale TX e il fronte si salita del segnale RX. A questo punto moltiplichi il tempo misurato per la velocita' di propagazione del suono in aria e hai la distanza totale TX-ostacolo-RX.

La fregatura con questo metodo sta nel fatto che l'informazione sulla distanza e' contenuta nella fase che e' periodica, quindi il modo per estendere il range di misura e' di modulare la portante a 40 KHz con un segnale a frequenza piu' bassa, ad esempio 100Hz (o anche meno, dipende da che range vuoi ottenere) e su quest'ultimo segnale fare tutti i calcoli di distanza utilizzando lo sfasamento tra TX e RX.

Enrico

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Hexfet13

(intanto grazie...)

Allora vediamo se ho capito... Prendo l'onda quadra a 40KHz, la modulo con un'onda quadra a 100Hz e la invio al TX... Sul RX ricevo l'onda, elimino la componente a 40KHz e misuro la differenza di fase con i 100Hz del TX in modo di avere un valore compreso tra 0 e la lunghezza d'onda dei 100Hz all velocità del suono, ossia circa

3.5 metri. Giusto?

Stefano.

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Pomello

.

ro

eso

ca

Si, era quello che intendevo. Ciao

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Hexfet13

Ciao E' tutto molto chiaro, ma uno sfasamento intrinseco,dovuto alla elettronica (capsula ricevente sopratutto) non ti fornisce un valore diverso da zero, anche a distanza nulla ?? O e' trascurabile ??

Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

giorgiomontaguti ha scritto:

Potrebbe essere trascurabile anche considerando il fatto che la velocita' del suono nell' aria non e' che sia proprio una costante (tra

0 e 30'C il 5% circa, senza parlar dell' umidita' e delle correnti).

IMO, una bella fase di taratura, prima di ogni misura, e magari misure integrate su piu' campioni, la farei.

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!omrehcs otseuq orteid otaloppartni onoS !OTUIA
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Englishman

Distanza nulla significa che emettorere e ricevitore sono ad una distanza pari a zero, situazione che solo idealmente sarebbe realizzabile. Premesso questo, sicuramente esiste uno sfasamento imputabile alle sole capsule TX e RX (senza scomodare l'elettronica che ci sta attorno) che non =E8 nullo ed =E8 imputabile al fatto che l'elemento sensibile del ricevitore non avendo massa nulla non si muovera' istantaneamente quando viene investito dall'onda di pressione ma dopo un certo tempo anche perch=E8 davanti al ricevitore. Ad ogni modo una volta che fai la taratura annulli di fatto quest' errore.

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Hexfet13

Ciao Ora e' ancora piu' chiaro. Grazie . Ciao Giorgio

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non sono ancora SANto per e-mail
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giorgiomontaguti

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