Дальнометр на 10м

Обсуждаются темы не относящиеся к журналу "РАДИО"

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение Sergey7 » 29 апр 2010, 23:05

Ewgen,
наверное удивлю, но от частоты зависит, если можно так сказать, плотность ЭМ-волны, то есть количество полупериодов в единицу времени, в то время как скорость движения этих полупериодов одинакова.

Может быть попробовать использовать модулированное лазерное излучение ? И цель наглядно видно, и фокусировать в тонкий луч легко, нет отражения от посторонних предметов.
Sergey7
 
Сообщения: 236
Зарегистрирован: 24 фев 2010, 20:32

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение ASD » 30 апр 2010, 06:52

Sergey7 писал(а):Ewgen, наверное удивлю, но от частоты зависит, если можно так сказать, плотность ЭМ-волны, то есть количество полупериодов в единицу времени, в то время как скорость движения этих полупериодов одинакова.


Действительно, удивили. Вообще-то, если волна и характеризуется плотностью, то это - плотность потока мощности (в ваттах на квадратный метр ее фронта), которая к частоте никакого отношения не имеет. От частоты же зависит длина волны - расстояние, которое она проходит за один период колебаний. По этой причине длина радио- и акустической волн одной и той же частоты различаются приблизительно в миллион раз: первая движется со скоростью 300 000 000 м/с а вторая - около 300 м/с (в воздухе). Построить дальномер на этом принципе можно, Ewgen прав. Конечно, и здесь есть сложности. В закрытом помещении будут мешать переотражения как звуковой, так и радио волн. На открытой площадке результат исказит ветер и вообще турбулентность воздуха. Да и от температуры скорость звука сильно зависит.

Sergey7 писал(а): Может быть попробовать использовать модулированное лазерное излучение ? И цель наглядно видно, и фокусировать в тонкий луч легко, нет отражения от посторонних предметов.

Использовать лазер - это правильно, если, конечно, не стоит задача измерять дальность незаметно для посторонних и не опасаться обжечь кому-нибудь сетчатку глаза. Лазерные дальномеры есть в продаже и, думаю, такой прибор легче купить, чем делать.
ASD
 
Сообщения: 644
Зарегистрирован: 11 мар 2008, 15:52

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение Sergey7 » 01 май 2010, 01:14

...длина радио- и акустической волны одной и той же частоты различаются...

Сомневаюсь. И радиоволны, и видимый свет, и ультрафиолет являются электромагнитным излучением.
ASD,
"Плотность" - это эпитет, которым я хотел описать разницу между y=sin(X) и y=sin(10*X). Вы говорите о групповой скорости распространения волн, а я о фазовой. Подробнее см. http://ru.wikipedia.org/wiki/Фазовая_скорость
Длина же волны есть отношение константы скорости распространения электро-магнитных волн к её частоте.
Sergey7
 
Сообщения: 236
Зарегистрирован: 24 фев 2010, 20:32

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение ASD » 01 май 2010, 07:53

Sergey7 писал(а):
...длина радио- и акустической волны одной и той же частоты различаются...

Сомневаюсь. И радиоволны, и видимый свет, и ультрафиолет являются электромагнитным излучением.

Но акустическая (звуковая) волна - не электромагнитная. И распространяется она с другой скоростью.
Sergey7 писал(а): Вы говорите о групповой скорости распространения волн, а я о фазовой.

Разница между групповой и фазовой скоростью мне известна. Однако при распространении в среде, где фазовая скорость не зависит от частоты (в частности, в открытом пространстве, заполненном воздухом) фазовая скорость волны равна групповой.
Sergey7 писал(а):Длина же волны есть отношение константы скорости распространения электро-магнитных волн к её частоте.

Если уж быть точным, то именно фазовой скорости, которая далеко не константа и, например, в коаксиальном кабеле, заполненном диэлектриком, заметно меньше "скорости света", а в полом металлическом волноводе может значительно превышать ее и даже достигать бесконечного значения.
ASD
 
Сообщения: 644
Зарегистрирован: 11 мар 2008, 15:52

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение Sergey7 » 01 май 2010, 14:20

Согласен, немного перепутал. Но согласитесь, что акустические волны здесь наименее пригодны. В помещении они будут многократно отражатся от стен и всех предметов, и интерференционная картина будет постоянно меняться при наличии вибраций, движения, потоков воздуха. Давно делал простой УЗ датчик движения, реагирует даже на горящую свечу.
ASD писал(а):...обжечь кому-нибудь сетчатку глаза...

Мощности в 1 мВт достаточно. Лазерным диодом 1-2 класса случайно навредить нельзя, не проявив долгой настойчивости.
АSD писал(а):...проще купить готовый...

Готовый китайский лазерный дальномер на 18 метров стоит $200, а аналогичный ультразвуковой с лазерным целеуказателем $50. Но любому радиолюбителю интереснее разработать свое собственное устройство, а не покупать готовое, даже если сложно достичь точности, достаточной для реального применения.
Sergey7
 
Сообщения: 236
Зарегистрирован: 24 фев 2010, 20:32

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение ASD » 01 май 2010, 18:46

Sergey7 писал(а): Но согласитесь, что акустические волны здесь наименее пригодны.В помещении они будут многократно отражатся от стен и всех предметов, и интерференционная картина будет постоянно меняться при наличии вибраций, движения, потоков воздуха.

Согласен, именно об этом я писал выше:
ASD писал(а):В закрытом помещении будут мешать переотражения как звуковой, так и радио волн. На открытой площадке результат исказит ветер и вообще турбулентность воздуха. Да и от температуры скорость звука сильно зависит.

Пламя, неплотно закрытые форточки и прочие сквозняки, восходящие потоки воздуха над батареями отопления, яркий солнечный свет, неравномерно прогревающий помещение - все это для ультразвуковых систем проблемы известные.
Sergey7 писал(а): Лазерным диодом 1-2 класса случайно навредить нельзя, не проявив долгой настойчивости.

За настойчивостью дело не станет. Недавно я заходил на сайт "лазеролюбителей", там с удовольствием рассказывают, например, как включенный лазерный диод, извлеченный из обычного CD-ROM, случайно падая со стола, "мазнул" лучом по глазу, что экспериментатор при этом увидел и на сколько дней он ослеп на этот глаз (к врачу, однако, не пошел!). Тут же началось хвастовство, кто и сколько раз попадал под лазер, и как у них после этого на сетчатке находили следы ожогов.
Sergey7 писал(а): ...любому радиолюбителю интереснее разработать свое собственное устройство, а не покупать готовое, даже если сложно достичь точности, достаточной для реального применения.

Согласен, за исключеньем "пустяка": далеко не любому... Есть много радиолюбителей, готовых взяться за повторение устройства любой сложности по описанию, но значительно меньше желающих разрабатывать что-либо самостоятельно. Для разработки требуются более глубокие знания, большие затраты времени и средств. А в случае с дальномером и прототип "подсмотреть" негде. Это же не усилитель ЗЧ или блок питания, описаний которых пруд пруди. Фактически придется начинать с нуля. Но если энтузиазма хватит, можно только приветствовать.
ASD
 
Сообщения: 644
Зарегистрирован: 11 мар 2008, 15:52

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение Sergey7 » 01 май 2010, 22:54

ASD,
В CD приводах, для чтения используется мощность 25-50 мВт, а для записи 250-500 мВт в зависимости от скорости. Лазерное излучение, мощностью от 5 мВт до 500 мВт относится к 3B классу опасности (более 0,5 Вт к четвертому). Даже короткое попадание отраженного излучения в глаза приведет необратимым последствиям, и даже может вызывать ожог поверхности темной кожи. Поэтому в любых лазерных приборах бытового назначения разрешено применение только диодов 1-2 класса (<1 мВт) и класса 3А (1-5 мВт).
Sergey7
 
Сообщения: 236
Зарегистрирован: 24 фев 2010, 20:32

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение Ewgen » 02 май 2010, 15:16

Если передатчик выдает одиночный импульс то первым к приемнику придет фронт импульса а все отраженные от окружающих предметов помехи придут немного позже.
Ewgen
 
Сообщения: 221
Зарегистрирован: 13 ноя 2009, 20:40
Откуда: Ульяновск

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение Ewgen » 10 май 2010, 20:52

ASD писал(а):Мощность принимаемого сигнала - самый неподходящий для измерения дальности параметр. Она зависит от множества обстоятельств.


Интересное свойство плотности энергии, это обратноквадратичная
зависимость от расстояния для сферических волн (сильная зависимость).
Об отражении от окружающих предметов, как оно зависит от размеров
предметов и от длины волн? Достаточно длинные волны совсем не будут
отражаться?
Для защиты УКВ (метровый диапазон TV) антенны от отражений с тыла типа
полуволновой вибратор достаточно рефлектора в виде длинной
алюминиевой трубки а ДМВ антенны тройной квадрат квадратного
рефлектора недостаточно. Хорошо защищает металлическая крышка
от стиральной машины или большой кастрюли, приложенная к рефлектору.
Кстати , как правильно защитить место отдыха от излучений сотовых
станций, расположенных недалеко? Нужно ли защищать детскую кровать
металлической сеткой.
Ewgen
 
Сообщения: 221
Зарегистрирован: 13 ноя 2009, 20:40
Откуда: Ульяновск

Re: Дальнометр на 10м

Сообщение Ewgen » 20 май 2010, 10:57

Может быть построить генератор на линии задержки, где в качестве ЛЗ само расстояние между объектами, а объекты имеют приёмопередатчики с раздельными частотами приёма и передачи высокочастотных (до 1ГГц) сигналов, модулированных частотой генератора на ЛЗ . Чтобы частота генератора на ЛЗ не была слишком высокой, в одном объекте дополнительно установить ещё ЛЗ=100нс для задержки принятого сигнала и передачи его обратно к объекту , совместно с которым составлен генератор (6 -10 МГц) на ЛЗ .
Основная частота генератора будет иметь наибольшее значение по частоте и амплитуде а отраженные от посторонних предметов помехи будут генерировать на частоте немного ниже ввиду бо'льшего расстояния пройденного между объектами. Частота генератора будет определяться
ЛЗ первого объекта =100нс + двойное значение ЛЗ трассы - расстояние между объектами от 0 до 10 метров = 66нс при 20 метрах пройденной трассы максимум
Останется измерить частоту генератора на ЛЗ
и вычислить расстояние. При нулевом расстоянии частота 10МГц а при расстоянии 10 метров частота 6,024МГц и задержке 166нс (10 метров туда и 10 обратно всего 20 метров задержка 66нс на трассе и 100нс ЛЗ встроенная в приемопередатчик).
О генераторах на линиях задержки есть небольшая статья в книге:
Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник для вузов. 4е изд. Москва."Радио и связь" 1986 .стр 293.
Ewgen
 
Сообщения: 221
Зарегистрирован: 13 ноя 2009, 20:40
Откуда: Ульяновск

Пред.След.

Вернуться в Всё остальное

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 12

cron