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¿Cómo lograr Telémetros IR centímetro precisión sin alta velocidad / alta costo piezas?

Actualmente estoy trabajando en un sistema que requiere una RF telémetro con ~15 cm de precisión, en un rango de 50 metros. Mi investigación en el campo ha demostrado que voy a necesitar complejos y costosos de la electrónica, velocidad de reloj de casi 2 ghz, para llegar a ninguna parte cerca de mi precisión deseada. 1 / (time for light to travel 15 CM). Mi pregunta, entonces, es ¿qué es el método de IR telémetros (el pequeño y sencillo para la afición de la robótica uso), para lograr la centímetro de precisión que se muestren en un pequeño, barato paquete? Es el método que se utilice algo que se podría traducir a la RF a la alimentación de mi proyecto?

Información de fondo:
Estoy tratando de localizar un avión dentro de un determinado cuadro de autolanding a los efectos de (pensar cultivados en casa localizador ILS). Así, actualmente estoy pensando en el sistema descrito aquí, donde la aeronave tiene un pequeño repetidor para tirar atrás cualquier las señales recibidas, para un tiempo de vuelo de cálculo del rango. 3 terreno los faros dispuestos en un triángulo, y se tiene X,Y,Z coordenadas. Obviamente IR como un medio, porque el sistema necesita para funcionar a plena luz del día, más de 50 a 100 metros. He considerado el uso de una señal de RF basada en la fuerza de telémetro (faro en el avión con una fuerza controlada de la potencia de transmisión), sin embargo, entre el ruido de RF de los motores y sistemas de control y los árboles y los edificios de los alrededores de mi zona de pruebas, no creo que va a funcionar dentro de mi precisión requerida.

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Jason Morgan Puntos 2226

Hay dos métodos soy consciente de, tres, si reemplazar luz con RF.

1: Un circuito sencillo con un emisor de INFRARROJOS, la transmisión de un corto columnated pulso en un ligero ángulo con el eje longitudinal del dispositivo de medición. Este refects del objeto remoto y vuelve ligeramente desplazado. La captura de la luz reflejada, medida esta distancia desde la línea central, la distancia es simplemente la geometría.

2: Utiliza un oscilador local, la generación de una onda de diente de sierra en un par de decenas de MHz. Transmisión de un pulso de láser en la parte inferior del triángulo y el gatillo de un muestreo y retención para la captura de la tensión cuando usted consigue una reflexión a la que se detecta con un transimpedance amplificador y un fotodiodo.

El voltaje de + contador de impulsos es directamente proportianal a la distancia.

La luz toma 50ns (aprox) para viajar 15m y 1000ns (aprox) para viajar a 300m. El detector tiene un oscilador local de decir 2/50ns = 40 mhz Necesitamos 15 cm de precisión, por lo que permite hacer este de 1 bit. Necesitamos codificar cada 15m en uno de diente de sierra y hay 100 x 15cm de estos, necesitamos un 7bit ADC que puede de la muestra a 40 mhz.

El contador debe ser capaz de contar a 300/15 = 20 a 40 mhz para lograr la distancia total. La distancia real está limitada por la frontal del receptor final de la sensibilidad, la potencia de salida (preocupaciones de seguridad) y los problemas con llevar cadenas en rápido(ish) contador binario.

Cada 15cm intervalo de tiempo separados en el tiempo y el voltaje, por lo que la captura no debería suponer un problema.

El último componente es una de muestreo y retención. El circuito requiere calibración para eliminar el error causado por el muestreo y retención del retardo de disparo. Aparte de que ninguno de los componentes son caros.

También es posible utilizar una muy contadores rápidos en lugar de los dientes de sierra, (y estos no existen), pero sería mucho más caro.

3: Usted puede substitude un transmisor de RF para el láser y una antena direccional + RF front-end para el receptor, de lo contrario, el circuito es el mismo. (la radio y la luz viajan a la misma velocidad)

4: mediante el uso de RF a obtener otro método, llamado CWFM, donde se utiliza el diente de sierra FM modular la señal transmitida. La señal recibida se mezcla con la transmisión de uno, la salida del mezclador es un hetrodyne (frecuencia desplazado a la representación) de la distancia, un demodulador de FM puede convertir esto en una significativa señal.

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dave Puntos 34

Los muy baratos (con rangos de hasta unos pocos centímetros) usan la intensidad de la señal reflejada. Son básicamente un LED IR y un fotodiodo en un solo paquete.

Los más caros utilizan triangulación y consisten en un LED IR y un fotodiodo lineal, con una lente en el frente.

No creo que todo esto se traduce en RF.

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