Thời gian khác nhau của phần cứng

7

Tôi có một máy phát siêu âm, và hai máy thu siêu âm. Khi bộ phát phát ra một xung, bộ thu nhận tín hiệu vào các thời điểm khác nhau. Tôi chỉ quan tâm đến sự khác biệt giữa hai lần tiếp nhận.

Lúc đầu, tôi đã nghĩ đến việc sử dụng một bộ vi xử lý, đo thời gian đến của từng cá nhân và sau đó lấy sự khác biệt. Thực hiện hai biện pháp tuyệt đối khi chỉ yêu cầu một sự khác biệt cảm thấy hơi không cần thiết và có thể thêm không chính xác.

Có cách nào để đo sự khác biệt về thời gian xung trong phần cứng, tức là tương tự không? Điều này sẽ được khuyến khích?

— Ngẫu nhiên
nguồn

2

Nó phụ thuộc vào những gì bạn muốn làm với kết quả và liệu kết quả đó có hữu ích hơn khi là tín hiệu tương tự hoặc giá trị kỹ thuật số. Tại sao bạn nói lấy sự khác biệt với bộ vi xử lý là "không cần thiết"?

— Dave Tweed

@DaveTweed: Điều không cần thiết là thực hiện hai biện pháp tuyệt đối, vì tôi chỉ quan tâm đến một sự khác biệt.

— Randomblue

Tôi đã không nghe thấy Analogic trong 15 năm (được đặt tên bởi một trình xác thực ngón tay cam gian lận cho quân đội nói rằng hình ảnh cam 3D là máy quét tuyến tính số hóa 3D vs 2D) Trên các phép đo echo delta bạn muốn xem xét bộ khuếch đại vi sai tốc độ cao để số hóa. Chọn tốc độ xoay và BW theo yêu cầu. Tôi thích các bộ so sánh ECL cho các máy thái vì độ trễ prop được khớp trong vòng một nano giây. Tôi không thể nhớ lại p / n kể từ khi tôi sử dụng lần cuối> 20 năm trước

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

Tôi đã thiết kế một hệ thống đo từ xa theo dõi Doppler bằng cách sử dụng hai ăng ten RF, OCXO của tàu sân bay phụ trộn với OCXO của trạm mặt đất để xác định theo dõi tên lửa góc phương vị trong những năm 70. Đó là trước khi ECL và tôi đã sử dụng máy thái lưỡng cực có độ trễ không đối xứng và tốc độ quay .. nhưng làm việc cho độ phân giải ns. Lần truy cập đầu tiên ... một cái gì đó giống như html.alldatasheet.com/html-pdf/122648/ONSEMI/NBLVEP16VR/219/1/ chủ đề

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

hoặc đơn giản hơn với MC10EP29 này << sau đó sử dụng bộ đếm khoảng thời gian để đo độ rộng xung trong phần cứng. hoặc sử dụng PLL hoặc sử dụng máy dò pha lấy mẫu răng cưa vào S & H để định lượng hình ảnh.

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

3

Sử dụng cái gọi là TDC, ví dụ: acam-gp21: http://www.acam-usa.com/GP21.html . Nó thậm chí còn có một ví dụ cho phép đo siêu âm trong hướng dẫn.

— Tom L
nguồn

2

Bạn có thể làm điều đó trong phần cứng với một số bộ so sánh, đồng hồ nhanh, một vài bộ đếm và mạch trừ ...

Bạn cũng có thể sử dụng các bộ so sánh với một số op-amps được cấu hình để tích hợp, sau đó trừ chênh lệch mức điện áp giữa hai bộ tích hợp, sau đó sử dụng một số phương tiện để chuyển đổi chênh lệch điện áp đó thành giá trị thời gian có ý nghĩa.

Có thể có một số cách sáng tạo khác để làm điều này nhưng có vẻ như một cuộc đua đến một cỗ máy Rube Goldberg phức tạp hơn bao giờ hết . Đây là loại ứng dụng mà một micro nhỏ vượt trội, và tùy thuộc vào việc triển khai của bạn, sẽ chính xác hơn nhiều so với một mạch tương tự đòi hỏi các thành phần chính xác và lập kế hoạch tempco cẩn thận.

— bất thiện
nguồn

2

Một vài thiết bị MSP430 có thiết bị ngoại vi gọi là Timer D có khoảng thời gian 4ns và tôi đã thấy nó được sử dụng cho các loại ứng dụng này. Xem MSP430 với Timer D

Nó nên đơn giản hóa sự phát triển đáng kể.

— Gustavo Litovsky
nguồn

Cảm ơn. Bạn có biết nếu bộ xử lý ARM có một điều tương tự?

— Randomblue

Tôi không biết về bất kỳ bộ xử lý ARM nào với loại thiết bị ngoại vi đó vì nó rất cụ thể. Sau đó, bạn có một vài tùy chọn: Thực hiện điều này trong FPGA hoặc bộ xử lý tần số cao hoặc thậm chí với các thành phần riêng biệt. MSP430 là một giải pháp tương đối dễ dàng và rẻ tiền.

— Gustavo Litovsky

Trên thực tế, ngay cả khoảng thời gian 1 uS cũng có thể đủ cho hầu hết các mục đích - đó là 1/3 milimét trong không khí và 5 mm bằng sắt, và nếu bộ định thời không đủ tốt có xung nhịp> 10 MHz thì có sẵn từ nhiều nguồn.

— Chris Stratton

Vâng. 4ns có thể là quá mức cần thiết. 1.3um hoặc hơn (có thể ít hơn do những thứ khác nhưng vẫn, rất nhanh)

— Gustavo Litovsky

nó chỉ là một bộ đếm thời gian với đầu vào chụp. Không có gì làm rung chuyển trái đất nhưng rất hữu ích cho loại điều này vì nó thực sự làm giảm các yêu cầu của vi mô.

— akohlsmith

2

Từ bài viết trước của bạn tôi biết rằng bạn sẽ sử dụng đầu dò siêu âm 400ST / R100. Vấn đề chính với các bộ chuyển đổi đó là băng thông hẹp. Nhìn vào tín hiệu nhận được (Kết quả đo đầu tiên với máy hiện sóng) http://www.technik.dhbw-ravensburg.de/~lau/ult siêu- anemometer.html có thể bây giờ bạn sẽ hiểu vấn đề.

Phương pháp phát hiện TOF

1) Vượt qua mức tham chiếu, vấn đề - nó phụ thuộc vào mức tín hiệu nhận được, nếu bạn thay đổi khoảng cách thì đó sẽ là một vấn đề.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

2) Không tìm thấy tín hiệu sở hữu tối đa hoặc tín hiệu tối đa yêu cầu số hóa tín hiệu. Để tìm sự sở hữu tối đa cho tín hiệu như vậy là khó bởi vì nó có đỉnh bằng phẳng (nhìn vào đường bao tín hiệu).

3) Tính toán định mức tương quan hoặc L1, L2. Để có được sự sở hữu tối đa của sự tương quan một cách chính xác, hãy sử dụng phép nội suy parabol. Nếu bạn tính toán tương quan giữa tín hiệu nhận được, bạn sẽ nhận được một cái gì đó như thế này. (Đó là tự động tương quan tín hiệu thu được sau khi truyền ba xung 40KHz)

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Như bạn thấy vấn đề chính của mối tương quan là thùy bên. Nếu bạn thay đổi tín hiệu kích thích sang thùy bên Chirp sẽ thấp hơn. Mặc dù các thùy bên này, tôi đã được quản lý để có được độ lệch 0,9ns của TOF, với thiết bị tôi đã đề cập trong bài viết trước của bạn.

Phương pháp phù thủy để lựa chọn? Nó phụ thuộc vào độ chính xác mà bạn cần.

— Artura Aleksandrovas
nguồn