Ultrasuoni e distanze

Il giorno Sun, 10 Dec 2006 11:12:24 GMT, Marco Trapanese ha scritto:

Si, devi considerare nel calcolo anche il tempo che ci mettono i trasduttori a trasformare in energia meccanica l'impulso elettrico e viceversa, e dovresti compensare questo errore con una taratura.

-- ciao Stefano

Ok, nessun problema a inserire una taratura. Grazie mille della rapidissima risposta!

Marco / iw2nzm

SB ha scritto:

Jitter

Artemis

Jitter di che?

Marco / iw2nzm

Marco Trapanese ha scritto:

Di tutto. Innanzitutto dovresti capire l'istante esatto di generazione degli impulsi (comprensivo di ritardo del trasduttore). Jitter del trasduttore, jitter del ricevitore, jitter dell'oscilloscopio. Il segnale nell'oscilloscopio passa per un sacco di componenti (che variano la risposta in funzione della frequenza), devi anche vedere l'accuratezza di questo strumento. Inoltre, un'onda quadra ha un alto contenuto armonico, dovresti vedere un pò come reagisce il trasduttore. L'unica misura che hai potuto eseguire è visualizzare la forma d'onda d'uscita del circuito che genera il burst e confrontarla con quella ricevuta dal trasduttore. Non hai però tenuto conto del tempo che impiega il trasduttore (d'uscita) nell'attivarsi e cominciare a vibrare.

Artemis

Non sono d'accordo. E' vero che l'oscilloscopio può introdurre un ritardo sul segnale ma è anche vero che i due canali dovrebbero essere quanto più simili possibile, per cui anche se presente questo ritardo non influisce significativamente sulla misura.

Inoltre mi sfugge ancora il problema del jitter: il problema si verifica ad

*ogni* trasmissione - ho un oscilloscopio digitale e rilevando un'unica trasmissione non posso esserci problemi di jitter.

Le capsule a ultrasuoni possono essere viste come un circuito risonante ad altissimo Q centrato sui 40 KHz (che diventano due in cascata considerando la trasmittente e la ricevente). Pertanto solo l'armonico che cade sui 40 KHz verrà trasformato in energia meccanica. Usando un generatore di funzioni si vede chiaramente che iniettando una sinusoide, una quadra, un triangolo o altro non si vedono effetti apprezzabili sul segnali in uscita.

Certamente! Era infatti la mia perplessità esposta nel post inziale.

Ciao! Marco / iw2nzm

Marco Trapanese ha scritto:

Jitter significa ritardo dovuto all'attivazione di un dispositivo. E' come dare l'avvio col dito ad un cronometro, ma questo prima di attivarsi impiega un certo deltaT. Questo è il ritardo di jitter.

*da non confondere* con il tempo di propagazione. Forse lo hai confuso, parlando di "ritardo trascurabile".

Quando hai ritardi di jitter all'inizio, hai ritardi su tutta la trasmissione, per questo se confronti due segnali, entrambi sono affetti da jitter.

Non mi pare. Un'onda quadra passa nel trasduttore, questo emette un segnale già di per se modificato (filtrato, per cui niente più onda quadra) che giunge ad un muro e ritorna (cambiando chiaramente la forma d'onda). Poi viene ricevuto da un altro trasduttore che lo filtra ulteriormente. Infine, passa attraverso un filtro attivo (che introduce anche molto ritardo, non trascurarlo questo, ci stanno elementi reattivi) e infine nell'oscilloscopio. E' leggermente diverso da una cascata di trasduttori. I trasduttori che usi sono passivi vero?

Ciao

Artemis

Artemis ha scritto:

Non mi sembra la definizione corretta. Cio' che secondo me manca alla tua definizione e' il concetto di variazione del ritardo come spiegato in questi link:

Mi sfugge la differenza tra "ritardo dovuto all'attivazione" e "tempo di propagazione".

Ciao Paolo

paolo ha scritto:

Dunque, wikipedia riporta questo:

"unwanted variation of one or more signal characteristics, such as the interval between successive pulses, the amplitude of successive cycles, or the frequency or phase of successive cycles."

la variazione sta ad indicare l'introduzione di un ritardo. Qui dice che può avvenire nell'intervallo tra impulsi consecutivi, l'ampiezza di cicli consecutivi, oppure frequenza, fase etc.

bene, immagina un masterizzatore che deve copiare un file su un CD. Il software comanda di scrivere un bit. Questo bit, verrà scritto con un certo ritardo, poiché il software dà il comando, il processore elabora, traduce in segnale fisico, il masterizzatore riceve il segnale ed il laser si attiverà anch'esso con un certo ritardo. Il ritardo di Jitter totale è la somma dei ritardi jitter che ogni operazione accumula. Può avvenire nell'intervallo tra impulsi (come dice wikipedia) perché se il masterizzatore deve scrivere 2 bit consecutivi, manda due impulsi distinti al laser, quindi il laser si attiva, si disattiva, poi si riattiva (con un certo ritardo) e si disattiva. Allo stesso modo, se il laser dovesse scrivere qualcosa di continuo, che varia però in ampiezza, la "variazione" la percepisce sempre in ritardo, perché se quest'ultimo sta scrivendo a 5 V e gli viene dato il comando di scrivere a 4.5 V, la sua variazione non sarà percepita subito, ma arriverà con un certo ritardo e infine il laser scende a 4.5 V. Nota che però un conto è far partire il laser da spento e riattivarlo, un conto è diminuire la sua intensità variando la tensione. I ritardi di jitter sono diversi, non solo perché è diversa la loro natura, ma perché te lo dice la fisica stessa:

Metti più tempo a far partire un'auto da ferma e accelerarla fino a 50 Km/h, che a rallentare da 150 Km/h a 100 Km/h. Anche se lì è questione di attriti statici e dinamici, in generale c'è sempre un transitorio ed un'inerzia iniziale.

Il tempo di propagazione è il tempo impiegato da un segnale a passare da una parte all'altra del dispositivo (propagazione non a caso). Il tempo di attivazione comprende il transitorio, l'inerzia del sistema a restare nello stato in cui già si trova.

Ciao

Artemis

La prima impressione e` che la causa sia il Q dei trasduttori. Per verificarlo, prova a misurare distanze diverse e vedi se l'errore di misura e` di tipo moltiplicativo (sempre il 20% in piu`) o addittivo (sempre 8 cm in piu`). Inoltre verifica che in ricezione l'amplificazione sia corretta, specie se il segnale cambia di ampiezza.

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

Questo non coincide con la definizione che so io di jitter: variazione di un parametro (ad esempio un ritardo, ma non solo) tra una realizzazione e un'altra dello stesso processo.

Quindi se il ritardo è presente ma è stabile, nel senso che ogni volta che trasmetto il ritardo non cambia, IMHO non si può parlare di jitter.

No, ho detto che posso trascurare i "ritardi" introdotti dal filtro attivo (che causano una variazione di fase del segnale, quindi inferiore a un periodo) e dell'oscilloscopio visto che tale distorsione temporale viene applicata a entrambi i canali.

Ripeto: se rilevo *un'unica* trasmissione non posso accorgermi del jitter in quanto non è presente per definizione.

A meno che non ci siano diverse scuole di pensiero in proposito. Ma mi pare che anche wikipedia, come segnalato da paolo la pensi così.

Oserei dire sinusoidale, almeno in prima approssimazione.

Muro? Nessuno ha parlato di muro :) Le capsule trasmittenti e riceventi sono una di fronte all'altra.

Ed esce una sinusoide di nuovo, vista all'oscilloscopio.

Certo, ci sono due condensatori nel mio caso. Ma comunque un filtro ritarda

- in generale - meno di un periodo del segnale di ingresso. E come dicevo ho stimato il ritardo di di gruppo a 40KHz inferiore a 4-5 us.

Si, sono capsule piezoelettriche.

Perdonami ma non ti seguo... prima mi contesti li fatto che entrando con una quadra ho un comportamento diverso che con una sinusoide (e io ho espresso i miei dubbi a riguardo in questo post) ma ora confermi che anche la sinusoide ha gli stessi effetti!

Ciao :) Marco / iw2nzm

Ciao Franco!

E' moltiplicativo, all'incirca un 20% in più. Cosa intendi per "amplificazione corretta"?

Il Q dei trasduttori, che mi risulta essere elevato, che ruolo ha nel provocare questo ritardo? Voglio dire, non riesco a formalizzare il concetto di risonanza ad alto Q con il transitorio iniziale.

Ciao e grazie di essere intervenuto nel thread :) Marco / iw2nzm

perdona la banalita' dell'osservazione: hai provato ad affacciare immediatamente il ricevitore al trasmettitore (magari frapponendo un mezzo attenuatore tipo gomma a celle chiuse) e verificare il ritardo nella rilevazione?

perdona la banalita' dell'osservazione: hai provato ad affacciare immediatamente il ricevitore al trasmettitore (magari frapponendo un mezzo attenuatore tipo gomma a celle chiuse) e verificare il ritardo nella rilevazione?

perdona la banalita' dell'osservazione: hai provato ad affacciare immediatamente il ricevitore al trasmettitore (magari frapponendo un mezzo attenuatore tipo gomma a celle chiuse) e verificare il ritardo nella rilevazione?

Ciao Anche a me non torna !! Una volta, in telecomunicazioni digitali, il Jitter era tuttaltra cosa . Era la variazione di fase delle salite e discese degli impulsi. Era praticamente l'equivalente del rumore termico , di intermodulazione e di diafonia sui sistemi analogici.

Ciao Giorgio

--
non sono ancora SANto per e-mail

Artemis ha scritto:

Non direi proprio. La variazione potrebbe essere anche un anticipo. Variazione sta ad indicare che l'intervallo di tempo tra due impulsi successivi non e' costante ma cambia nel tempo ad ogni impulso e queste fluttuazioni non sono predicibili, ovvero sono affette da rumore. Sintetizzando la frase da te citata, "unwanted variation of the interval between successive pulses", significa che il ritardo con cui si susseguono gli impulsi non e' costante ma a volte l'impulso e' in anticipo a volte e' in ritardo.

Per rafforzare l'idea che sotteso al concetto di jitter c'è un processo casuale dai un occhio alla terza definizione di questo link:

In altre parole se il ritardo di propagazione e' costante il segnale in uscita dal tuo sistema non e' affetto da jitter. Se il ritardo cambia nel tempo abbiamo il jitter.

Ciao Paolo

Il ritardo di gruppo introdotto da un risonatore è inversamente proporzionale alla sua banda passante, e quindi al Q del risonatore.

Attenzione, poi, che l'attenuazione del segnale ricevuto dipende dalla distanza tra il trasmettitore e il bersaglio, e anche da materiale e forma del bersaglio.

Massimo

paolo ha scritto:

Quindi jitter in modo generico è inteso come variazione (anticipo/ritardo) non predicibile (che sia di ampiezza, o fase o tempi di salita, ritardi etc.).

Ottimo a sapersi!

Ciao e grazie

Artemis