Hallo Ich möchte von einm 1kHz Puls-schallsignal (10ms) die laufzeit messen. eigentlich wollte ich dass Signal Empfangen und Verstärken und über einen SchmittTrigger an den uP übertragen. Das Problem: der SenderPiezo schwingt nach und erzeugt so ein langsames an/absteigen des Signals. Das bedeutet wenn ich bei schwacher Empfangsstärke die Laufzeit messe "verpasse" ich die ersten Signalanteile und messe so eine falsche zeit. Ideen? Hatte mir überlegt z.b die Pulsmitte zu suchen.... Kann mann das auschwingen der Piezo-Platten verhindern? Wie? Hintergrund: Bau eines UnterwasserNavi für mein U-Boot. Bis jetzt kann ich das signal aus 30m entfernung empfangen. http://michi.fischundpartner.ch/
> Kann mann das auschwingen der Piezo-Platten verhindern? Wie?
Hast Du das Problem in Luft und/oder Wasser?
Das ist wohl ein grosser Unterschied!
Man kann sie "bremsen" (Kurzschluss), oder die Frequenz erhoehen.
Gruss
Michael
Hi, die Schallgeschwindigkeit in Wasser beträgt ca. 1400m/s. Das 10ms lange Signal ist also schon 14m unterwegs. Macht also eine Distanz von 7m, wenn du die Reflexion messen möchtest. Kann es sein, dass du deswegen die Signale verpasst? Daher würde ich dir raten, zu höheren Frequenzen und nicht so lang andauernden Signalen zu gehen. Nimm am besten die Resonanzfrequenz des Quarzes, da sind sie am lautesten (aber schwingen auch am meisten nach...). Bei 40kHz und 5 Pulsen entspricht das Signal nur noch einer Länge von 0,175m in Wasser. MfG
Manuel Schumann schrieb: > Bei 40kHz und 5 Pulsen entspricht das Signal nur noch einer > Länge von 0,175m in Wasser. Echolote für Entfernungen von einigen 10 Metern verwenden normalerweise Frequenzen von 200 kHz. Frequenzen von 50 kHz werden normalerweise für "Tiefsee"-Echolot mit einem Meßbereiche um 500m verwendet.
Danke für die Inputs, werde mal mit höherer Frequenz probieren. Mal schauen wie sich dass auf die Dämpfung und die Richtkarakteristik der Piezos auswirkt.
Die Dämpfung im Wasser nimmt mit der Frequenz zu, aber noch nicht schon schnell. Die Bündelung wird mit hoher Frequenz auch besser, jedenfalls wenn der Transducer dafür ausgelegt ist.
Bündelung: Genau das möchte ich vermeiden, da ja mein U-boot sich dreht und ich nicht viele Sender möchte. Dämpfung: Dürfte bei 20kHz tatsächlich noch gering sein. Resonanz: Mein Piezo D=35mm hat 2.8khz Resonazfrequenz, bei 20kHz werden die Schwinger ja sehr klein, habe ich da überhaupt noch genug Schalldruck? Wie erreich ich den? Array / Volt ? Pulsdauer: Ich bin der Meinung, dass bei einer Laufzeitmessung die Dauer des Impuls nicht relevant ist. Da ich ja im See kein Reflexionen habe. Und das erste Signal somit die (kürzeste) Distanz ist? Richtig? Andere Gründe für kurzen puls? Meine Anordnung ist. Sender am U-boot 2xEmpfänger am Ufer.
Hallo, das Problem ist die Resonanz der Ultraschallwandler, die Güte ist relativ hoch (kleine Bandbreite), was zu einem langen Ein- und Ausschwingen führt. Da kann man relativ wenig machen, außer nach einem breitbandigen Wandler Ausschau zu halten. Evtl. kann man parallel zum Wandler einen relativ kleinen Widerstand schalten, um die Dämpfung zu erhähen, was zu einer kleineren Güte, einer größeren Bandbreite und so zu schnellerem Ein- und Ausschwingen führt. Die Empfindlichkeit wird aber deutlich kleiner und beim Senden ist erheblich mehr Leistung nötig. Ich kenne eher die Ultraschallselsoren mit ca. 30kHz-100kHz, wie sie z.B. auch für Einparksensoren verwendet werden, Durchmesser ca. 10-15mm. Die können auch ziemlich hohe Schalldrücke erreichen, beim Senden liegen dann aber auch über 100Vpp an (im Datenblatt des Sensors nachgucken, wieviel der max. verträgt). Bei höheren Frequenzen sind die Ein- und Ausschwingzeiten bei gleicher Güte übrigens umgekehrt proportional kürzer. Nach dem Senden des Schallimpulses hat man erst einmal eine Totzeit, bis das große Sendesignal unter den Empfangspegel abgesunken ist, man kann das etwas beschleunigen, wenn man den Sensor unmittelbar nach dem Sendeimpuls für eine etwas kürzere Zeit als die Abklingzeit kurzschließt. MOSFET geht wegen der latenten Diode nicht, normaler Transistor schon eher. Gruß Andy_W
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