Tiempo de la diferencia de vuelo en hardware

Question

Tengo un emisor de ultrasonidos, y dos receptores de ultrasonidos. Cuando el emisor emite un pulso, los receptores de la señal en diferentes momentos. Sólo estoy interesado en la diferencia entre los dos horarios de recepción.

En primer lugar, yo estaba pensando en usar un microprocesador, la medición individual de los tiempos de llegada y, a continuación, tomar la diferencia. Tomar dos valores absolutos cuando sólo una diferencia es necesaria siente algo innecesario, y puede añadir imprecisiones.

Es allí una manera de medir el pulso de las diferencias de tiempo en el hardware, es decir analógicamente? Sería aconsejable?

Answer 1

Usar una TDC llamado, por ejemplo, el acam gp21: http://www.acam-usa.com/GP21.html. Incluso tiene un ejemplo para la medición ultrasónica en el manual.

Answer 2

Usted podría hacerlo en hardware, con algunos comparadores, un reloj rápido, un par de contadores y la resta de circuito...

También puede utilizar los comparadores con algunos de los op-amps configurado para integrar, luego restar la diferencia en el nivel de tensión entre los dos integradores, a continuación, utilizar algún medio para convertir esa diferencia de voltaje en un tiempo significativo valor.

Probablemente hay algunas otras maneras creativas de hacer esto, pero me parece una carrera de a una cada vez más elaborados máquina de Rube Goldberg. Este es el tipo de aplicación un pequeño micro es excelente, y dependiendo de su aplicación, sería mucho más preciso en que un circuito analógico que requieren de componentes de precisión y cuidado tempco de planificación.

Answer 3

Algunos dispositivos de MSP430 tienen un periférico llamado temporizador D que tiene 4ns período de tiempo y lo he visto utilizado para este tipo de aplicaciones. Ver MSP430 con temporizador D

Debe simplificar el desarrollo significativamente.

Answer 4

De tu post anterior yo sé que usted va a utilizar un 400ST/R100 transductor ultrasónico. El principal problema con estos transductores que son de banda estrecha. Mira la señal recibida (El primero de los resultados de la medición con osciloscopio) http://www.technik.dhbw-ravensburg.de/~lau/ultrasonic-anemometer.html tal vez ahora usted va a entender el problema.

TOF métodos de detección

1) Referencia de paso a nivel, el problema es dependerá del nivel de señal recibida, si usted va cambiar la distancia es un problema.

2) cruce por Cero de la señal o max posición hallazgo requiere la digitalización de la señal. Para encontrar máx posición para que la señal es difícil porque tiene una parte superior plana (mira la señal de la envolvente).

3) Correlación o L1, L2 normas cálculos. Para obtener max posición de correlación con precisión el uso de interpolación parabólica. Si se calcula la correlación entre la señal recibida obtendrá algo como esto. (Es la autocorrelación de la señal recibida después de que se retransmiten tres 40KHz de pulsos)

Como se puede ver, el principal problema de la correlación es lóbulos laterales. Si cambia de excitación de la señal Chirp lóbulos laterales será menor. A pesar de estos lóbulos laterales que yo se las arregló para conseguir un 0,9 ns desviación estándar de la TOF, con el equipo de I mentioded en su post anterior.

Bruja método elegir? Es depende de la precisión que usted necesita.