Hi, Ich bin auf der Suche nach Ultraschallsendern beziehungsweise Empfängern, weiß aber nicht wo ich passende Dinger finde. Wichtig ist mir vor allem, dass sie den Schall möglichst Kugelförmig, also in alle Richtungen abgeben. Gibt es auch Ultraschallsender, die auch empfangen können, bzw. umgekehrt? Vielen Dank für Tips, Moritz
Hallo Moritz, > Ich bin auf der Suche nach Ultraschallsendern beziehungsweise > Empfängern, weiß aber nicht wo ich passende Dinger finde. Welche Frequenz? Luft, Flüssigkeit oder Festkörper? - www.reichelt.de hat kleine 40kHz-Strahler für Luft. - http://www.airmartechnology.com/ hat eine größere Auswahl an Luft-, Flüssigkeits- und Festkörperwandlern. - http://www.richterstt.de/ ist spezialisiert auf Flüssigkeits- und Festkörperwandler und fertigt Wandler nach Kundenwunsch. > Wichtig ist mir vor allem, dass sie den Schall möglichst Kugelförmig, > also in alle Richtungen abgeben. Dann muß die Wandlerfläche klein im Vergleich zur Wellenlänge sein. > Gibt es auch Ultraschallsender, die auch empfangen können, bzw. > umgekehrt? Das können die meisten. Gruß, Michael
Hi, Vielen Dank erstmal. Frequenz zwischen 30 und 400 kHz Luft. Also Hohe Wellenlänge -> Niedrige Frequenz (oder so wars doch irgendwie) und kleine Sensoren. Es gibt doch zwei Arten der Erzeugung. Mit Membran wie bei Lautsprechern und mit Piezokristall. Was ist "besser"? Gruß Moritz EDIT: Habe unter airmartechnology mal folgende Sensoren gefunden, die wenigstens ein bisschen zur Seiten "schwingen". Wie wird es bei denen wohl jenseits der 90° Rechts und Links aussehen? Gruß Moritz http://www.airmartechnology.com/Uploads/AirPDF/AT120_German.pdf http://www.airmartechnology.com/Uploads/AirPDF/ATK200_German.pdf http://www.airmartechnology.com/Uploads/AirPDF/AT300_German.pdf
Keiner noch ne Idee, zu Rundumultraschallsendern/empfängern? Gruß Moritz
http://www.prowave.com.tw/pdf/T328S16.PDF http://www.prowave.com.tw/pdf/T400E08.PDF die scheinen eine "schlechte" Richtcharakteristik zu besitzen. Vielleicht reicht es bei denen ja, wenn du zwei Paare um 180° versetzt verwendest? Allerdings sind hier Sender & Empfänger getrennt. Hast du eigentlich Anforderungen an die Reichweite?
Die Rechnung leuchtet mir nicht ganz ein. Viele normale, Strahlen ja auch zur Seite, wodurch sich dann eine halbkugel ergäbe. Wenn sie jetzt auch noch nach hinten strahlen sollen, wären das dann 2 halbkugeln, also doppelte sendeleistung. Gruß Moritz
Nach meiner Schätzung (ohne praktische Erfahrung, also eher geraten) hat man mit dem 400er eine Reichweite von ca. 2m und mit dem 328er ca. 5m. Beides 0° frontal und bei 10 Vrms. Wie gesagt: eher geraten. Und die Sensibilität der Empfängerelektronik spielt eine nicht unerhebliche Rolle. Nach dieser Schätzung würde die Reichweite bei 90° noch etwa 2,5 m betragen (328er). Nach meiner Rechnung sollte die Wellenlänge bei 1cm liegen, der gleichzeitige Betrieb von 2 Sendern würde also Interferenzen erzeugen, keine Verstärkung des Signals. Man könnte versuchen, Sender und Empfänger nicht in die selbe Richtung sehen zu lassen und mit verschiedenen Aufbauten zu experimentieren. Vielleicht kommst du damit ja auf was brauchbares. Bei Michaels Formel gefällt mir schon das ^2 nicht. Nach dem ja nicht nur in 2 Dimensionen ausgestrahlt wird, würde ich eher eine Formel mit ^3 erwarten.
Hallo Moritz,
> Reichweitenmäßig... 5 Meter wären in Ordnung.
Du hast konkurrierende Anforderungen:
- große Reichweite (am besten mit großem Wandler, gerichtet)
- Kugelcharakteristik (Wandler klein gegenüber der Wellenlänge)
Das wird nicht ganz einfach werden bzw. Du mußt mit sehr hoher Energie
senden. Du mußt Dir überlegen, daß die abgestrahlte Energie sich bei
einem Rundstrahler auf die Kugeloberfläche 4 pi r^2 = 4 pi (5m)^2 =
314m^2 aufteilt.
Wie das Schallfeld hinter dem Wandler aussieht, hängt von der Bauform
ab. Das mußt Du im Datenblatt nachlesen.
Damit Du weißt, wie so ein gebündeltes Schallfeld aussehen kann, habe
ich für ein paar Wandler von Airmar die Schallabstrahlung berechnet. Die
Berechnung geht von einer Abstrahlung in den Halbraum von einer
akustisch harten Rückwand aus. Auf der Wandleroberfläche wird eine
eingeprägte Schallschnelle mit konstanter Amplitude angenommen. Die
Abstrahlung erfolgt in Luft (c=330m/s) mit geringer Dämpfung (0,4
dB/(MHz cm)). Gezeigt wird das Sendeschallfeld.
Gruß,
Michael
Hallo, > Nach dieser Schätzung würde die Reichweite bei 90° noch etwa 2,5 m > betragen (328er). die 40kHz-Wandler von Reichelt kannst Du auf ein paar Meter noch empfangen. So kenne ich das aus einem Roboterprojekt, bei dem der Roboter mit US geortet wird. Ich denke, die Reichweite der 30kHz-Wandler ist ähnlich. > Nach meiner Rechnung sollte die Wellenlänge bei 1cm liegen, der > gleichzeitige Betrieb von 2 Sendern würde also Interferenzen erzeugen, > keine Verstärkung des Signals. Nach hinten strahlen die Wandler deutlich weniger (-12...-18dB) ab als nach vorne. Die Überlagerung stört sich also vorne und hinten gegenseitig nicht so sehr. Du müßtest allerdings an den Seiten schauen, wie sich das auswirkt. Wenn Du die Wandler gegenphasig ansteuerst, bekommst Du wahrscheinlich sowas Ähnliches wie einen Dipolstrahler: http://de.wikipedia.org/wiki/Aeroakustik > Bei Michaels Formel gefällt mir schon das ^2 nicht. Nach dem ja nicht > nur in 2 Dimensionen ausgestrahlt wird, würde ich eher eine Formel mit > ^3 erwarten. Das Quadrat sollte Dir aber gefallen. Der Faktor 4/3 hätte Dich viel eher stören sollen. Die Kugeloberfläche ist nämlich 4 pi r^2, nicht 4/3 pi r^2. Ein kurzes Schallereignis (Diracpuls) Schall befindet sich immer gleichzeitig auf einer Fläche - nicht in einem Volumen. Gruß, Michael
>Das Quadrat sollte Dir aber gefallen. Der Faktor 4/3 hätte Dich viel >eher stören sollen. Die Kugeloberfläche ist nämlich 4 pi r^2, nicht 4/3 >pi r^2. >Ein kurzes Schallereignis (Diracpuls) Schall befindet sich immer >gleichzeitig auf einer Fläche - nicht in einem Volumen. Ups, da hab ich wohl nicht nachgedacht. Ich nehm alles zurück und behaupte das Gegenteil.
Hi, Danke erstmal. Ich bin immer noch ein bisschen erschlagen nachdem ich alles 3 mal gelesen hab.
1 | Nach hinten strahlen die Wandler deutlich weniger (-12...-18dB) ab als |
2 | nach vorne. Die Überlagerung stört sich also vorne und hinten |
3 | gegenseitig nicht so sehr. Du müßtest allerdings an den Seiten schauen, |
4 | wie sich das auswirkt. |
5 | Wenn Du die Wandler gegenphasig ansteuerst, bekommst Du wahrscheinlich |
6 | sowas Ähnliches wie einen Dipolstrahler: |
7 | http://de.wikipedia.org/wiki/Aeroakustik |
Aber das werd ich mal probieren und schauen obs funktioniert. Gruß Moritz
Hallo Moritz, > Ich bin immer noch ein bisschen erschlagen nachdem ich alles 3 mal > gelesen hab. >
1 | Nach hinten strahlen die Wandler deutlich weniger (-12...-18dB) ab |
2 | > als |
3 | > nach vorne. Die Überlagerung stört sich also vorne und hinten |
4 | > gegenseitig nicht so sehr. Du müßtest allerdings an den Seiten schauen, |
5 | > wie sich das auswirkt. |
6 | > Wenn Du die Wandler gegenphasig ansteuerst, bekommst Du wahrscheinlich |
7 | > sowas Ähnliches wie einen Dipolstrahler: |
8 | > http://de.wikipedia.org/wiki/Aeroakustik |
> Aber das werd ich mal probieren und schauen obs funktioniert.
Ich habe auch schonmal gesehen, daß jemand einen Kegel bestrahlt hat,
der den Schall in alle Richtungen reflektiert hat, allerdings nur auf
einer Höhe. Das wurde zur Ortung eines Roboters eingesetzt und hat wohl
recht gut funktioniert.
Kegel
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Gruß,
Michael
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