Forum: HF, Funk und Felder Frequenz messen


von Kurt B. (kurt-b)


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Hallo Leute,

wieweit ist es inzwischen möglich Frequenzen zu messen, bzw. wie schnell 
zu zählen.
Und zwar so dass eine Zahl daraus abgeleitet werden kann (Teilerkette).


Kurt

von B e r n d W. (smiley46)


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Auf die Schnelle hab ich eine PLL für 24 GHz gefunden. Der Vorteiler 
muss das dann auch verarbeiten können.

von Kurt B. (kurt-b)


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B e r n d W. schrieb:
> Auf die Schnelle hab ich eine PLL für 24 GHz gefunden. Der
> Vorteiler
> muss das dann auch verarbeiten können.


Dahinter steckt z.B. die Vorstellung das ich einen "Oszi" habe der mir 
eine Laufzeit ausmisst.

Die beiden Daten (Start,Stop) nicht als "Analogsignal" erhält, sondern 
als Zahl.


Kurt

von Harald W. (wilhelms)


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Kurt Bindl schrieb:

> wieweit ist es inzwischen möglich Frequenzen zu messen, bzw. wie schnell
> zu zählen.

Mit sog. Frequenzkämmen geht das inzwischen bis in den Teraherz-
Bereich. Man nutzt dieses Verfahren für Optische Uhren.
Gruss
Harald

von Kurt B. (kurt-b)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>
>> wieweit ist es inzwischen möglich Frequenzen zu messen, bzw. wie schnell
>> zu zählen.
>
> Mit sog. Frequenzkämmen geht das inzwischen bis in den Teraherz-
> Bereich. Man nutzt dieses Verfahren für Optische Uhren.
> Gruss
> Harald


Ja, das hab ich mitbekommen,
nur: ist das auch für einen Normalsterblichen (Bastelkistenbesitzer) 
erschwinglich?

Kurt

von Karl (Gast)


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Kurt Bindl schrieb:
> wieweit ist es inzwischen möglich Frequenzen zu messen, bzw. wie schnell
> zu zählen.
> Und zwar so dass eine Zahl daraus abgeleitet werden kann (Teilerkette).

Du solltest deine Frage etwas präziser stellen.

von Kurt B. (kurt-b)


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Karl schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> wieweit ist es inzwischen möglich Frequenzen zu messen, bzw. wie schnell
>> zu zählen.
>> Und zwar so dass eine Zahl daraus abgeleitet werden kann (Teilerkette).
>
> Du solltest deine Frage etwas präziser stellen.

Es ist so angedacht.
Ich möchte die Laufzeit, seine Veränderung, messen.
Dabei kommt es mir nicht auf die absolute Dauer an, sondern auf den 
Betrag der Veränderung (erstmal überhaupt das Erkennen der Veränderung).

Strecke und Signal:
Eine Strecke im cm...Meter-Bereich,
das Signal: Pulse einer LED

Start- und Stopsignal von z.B. Photodioden, brauch ich nicht als 
Analogsignal, sondern als "Zahl", also digitalisiert.


Kurt

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Kurt

Das hört sich für mich wie eine normale Impulsdauer-Messung an. Viele 
Frequenzzähler können das. Der Impuls öffnet das Gate und die Referenz, 
z.B. 10 MHz, gelangt an den Zähler. Geht das Signal auf Low, wird 
einfach der aktuelle Zählerstand angezeigt. Hier wird eine Auflösung von 
100ns erreicht.

Diese Messung ist auch mit AVRs möglich, wobei max. der halbe 
Prozessortakt gezählt werden kann. Ein PIC hat diese Begrenzung nicht 
und kann dadurch bis ca. 50MHz messen. Dadurch kann eine Auflösung von 
20ns erreicht werden. Für noch kürzere Zeiten/höhere Auflösungen käme 
evtl. ein FPGA in Betracht, damit wird eine Auflösung im einstelligen ns 
Bereich möglich.

Den Impuls würde ich mir erst mal mit dem Oszilloskop anschauen und dann 
entscheiden, welche Auflösung und welche Technik notwendig ist.

Gruß, Bernd

Nachtrag:
> Eine Strecke im cm...Meter-Bereich,
> das Signal: Pulse einer LED
> Ich möchte die Laufzeit, seine Veränderung, messen

Licht benötigt für 1 Meter ca. 3ns. Für 10cm Auflösung müssten 0.3ns 
nachweisbar sein. Möglicherweise ist das die falsche Messmethode.

von John D. (Gast)


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B e r n d W. schrieb:
> ...
> nachweisbar sein. Möglicherweise ist das die falsche Messmethode.

Das ist es sowieso:

Kurt Bindl schrieb:
>> das Signal: Pulse einer LED

Selbst mit der schnellsten RC-LED und einer ausgeklügelten Treiberstufe 
ist seine Aufgabe nicht zu schaffen.

von B e r n d W. (smiley46)


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Hallo Kurt

Es gab schon mal ein ähnliches Anliegen:
Beitrag "Frequenzmischer gesucht (60MHz-59,9MHz)"
Beitrag "Hilfe bei Ringmischer entwerfen/bauen"

Gemessen wurde da die Phasenverschiebung eines HF-Signals.

von Mr. X (Gast)


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Jeder Laserentfernungsmesser macht so eine Messung über die Phase eines 
HF-Signals, aufmoduliert auf eine Laserdiode.

von Kurt B. (kurt-b)


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B e r n d W. schrieb:
> Hallo Kurt
>
> Das hört sich für mich wie eine normale Impulsdauer-Messung an. Viele
> Frequenzzähler können das. Der Impuls öffnet das Gate und die Referenz,
> z.B. 10 MHz, gelangt an den Zähler. Geht das Signal auf Low, wird
> einfach der aktuelle Zählerstand angezeigt. Hier wird eine Auflösung von
> 100ns erreicht.
>
> Diese Messung ist auch mit AVRs möglich,
>
> Nachtrag:
>> Eine Strecke im cm...Meter-Bereich,
>> das Signal: Pulse einer LED
>> Ich möchte die Laufzeit, seine Veränderung, messen
>
> Licht benötigt für 1 Meter ca. 3ns. Für 10cm Auflösung müssten 0.3ns
> nachweisbar sein. Möglicherweise ist das die falsche Messmethode.

Hallo Bernd,

Auf einen AVR habe ich gespechtet, aber bei so kurzen Differenzen geht's 
wohl nicht.
Ich spekuliere momentan mit der Phasenverschiebungsauswertung zweier 
Signalquellen zueinander.
Da ich diese ja nicht synchronisieren will wird's wohl auf ein sich 
veränderndes Differenzergebbnis rauslaufen.
Das kann ich dann, diese Beatfrequenz, auch mit nem AVR erfassen.

Ob ich die beiden Signalquellen ohne Synchronisation zueinander 
ausreichend (kurzzeit)stabil hinkriege wird sich zeigen, jedenfalls 
werde ich es mal versuchen.

Kurt


"Led zu langsam":
Klar, das ist mir bewusst (Wäre beim "Photon gibt's keins" als Argument 
drangekommen), sie sollte auch nur als Taktgeber/Trigger fungieren um 
den Zählvorhang zu starten.

von Mr. X (Gast)


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Kurt Bindl schrieb:
> Das kann ich dann, diese Beatfrequenz, auch mit nem AVR erfassen.

Die "Beatfrequenz" gibt dir aber nur die Geschwindigkeit (+/- der 
Frequenzabweichung deiner Oszillatoren) und nicht die Entfernung.

von Kurt B. (kurt-b)


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Mr. X schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> Das kann ich dann, diese Beatfrequenz, auch mit nem AVR erfassen.
>
> Die "Beatfrequenz" gibt dir aber nur die Geschwindigkeit (+/- der
> Frequenzabweichung deiner Oszillatoren) und nicht die Entfernung.

Ich weiss, es geht ja nicht um Abstandsmessung, die soll ja gleich 
bleiben.

Es geht mir auch nicht um die Entfernung, denn die interessiert nur 
indirekt.

Es geht im Endeffekt um die Messung einer Phasenverschiebung.
Und zwar bei nicht synchronisierten Oszillatoren.
Diese sollen aber stabil und gleichfrequent sein ohne synchronisiert zu 
werden.

Denn eine Synchronisation beseitigt mein Messergebnis.
Klar, ich könnte die Regelspannung auswerten, !!Hm, das muss ich mir 
noch überlegen!!

Mir reicht es (notgedrungen) aus kurzfristige Änderungen der Phasenlage 
zu erkennen.

Es müsste mit:
- träge Regelschleife zum Einphasen der beiden Oszillatoren verwenden
- kurzfristige Änderungen der Phasenlage durch schnelle Regelung 
beseitigen und diese Regelspannung auswerten, als Messergebnis 
verwenden.

Das würde mein Ziel zumindest teilweise ermöglichen.
Muss mich halt von -statisch- auf -dynamisch- umstellen.


Kurt

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