www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Empfängerschaltung für Ultraschallmessung


Autor: BMS_2009 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

ich baue derzeit eine Schaltung mittels welcher über die Laufzeit des 
Schalls eines Ultraschallsensor die Entfernung ermittelt wird.

Ich verwende hierzu folgenden US:

http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&de...


Ich erzeuge mir über ein STK500 (Atmega 16) ein 40kHz Signal welches an 
meinem Sender anliegt. Das aussenden des Ultraschalls klappt ja auch 
schon ganz gut, nur nun zum eigentlichen Problem:

ich benötige nun eine gute Empfängerschaltung welche bis ca. 2,5 meter 
ein gut reflektiertes Signal zurück gibt welches auch vom Atmega16 (ohne 
starkes Übersprechen oder fremdeinflüsse) ausgewertet werden kann!

Hat vll jemand eine gute Schaltung welche einfach zum Aufbauen ist?

lg

Autor: Tilo L. (katagia)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Normalerweise gibts 2 Verfahren:
Empfängerschaltung neben sende, beide Schaltunen gut separiert, damits 
kein direkts Übersprechen gibt. Die andere Möglichkeit ist das selbe 
Element zum senden und empfangen zu verwenden und die Zeit zwischen 
Senden und Empfangen zu messen.

Variante 2 wird einfacher sein, da es kein Übersprechen gibt.

Autor: BMS_2009 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Also ich habe seperate Sende & Empfangskapsel welche derzeit 
nebeneinander angebracht sind !

Bei mir ist es derzeit so das der Atmega 16 acht 40kHz Impuls schickt 
und ich dann am Oszi schaue ob ich überhaupt eine Reflektion bekomme 
welche später ausgewertet werden kann.

Hat einmal teilweise funktioniert jedoch nur bis ca. 1,5 meter! Ich 
benötige aber ca. 2,5 Meter! Bei Testmessungen um die zwei Meter konnte 
man am Oszi nicht mehr genau sagen was das reflektierte Signal sein 
soll!

Autor: chris (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
wie wäre es einfach mit einigen einfachen transistorstufen -> 
gleichrichter -> Komperator. mit den Kapseln von reichelt (ust40) bin 
ich bei 2,30 aber noch nicht optimiert.

Autor: Tilo L. (katagia)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Klar, ich kann dir auch sagen, warum du nichts mehr erkennen kannst.
Die US-Welle läuft nicht nur den direkten weg sondern auch indirekt. 
Beim indirekten Weg ist die Laufzeit größer. Je weiter weg der Reflektor 
ist, desto mehr Überlagerungen gibt es. Vermutlich brauchst du einen 
Kommutator vor Sensor und Aktor

Autor: Bernhard Spitzer (b_spitzer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Oder die Sendekapsel bekommt nicht genug Strom (der wirkt ja nur als 
Kapazität). Ich hatte "damals" (R) 5 parallel geschaltete Gatter eines 
4049 als Treiber genommen. Der 6. Inverter war für die Pegelanpassung an 
den Controller. Versorgungsspannung war glaube ich 9V (oder sogar 12V 
direkt vom Akku). Die 8 Impulse sind ok, erst bei kleineren Entfernungen 
macht das Ärger. Wenn die Dauer der Impules (8X1/40kHz = 0,2ms) gleich 
der Schalllaufzeit zwischen Sender und Empfänger wird, dann ist es 
schlecht.

unn tschuess
Bernhard

Autor: Tilo L. (katagia)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jep, das kann man dann nur noch schlecht unterscheiden.
Daher kann es vorteilhaft sein, den Sender zu Pulsen. Die Entfernung 
kann dann einfach aus der Laufzeit zwischen dem ersten gesendetem und 
ankommenden Puls bestimmt werden. Im CW Mode ist das deutlich 
schwieriger.

Autor: Helmut -dc3yc (dc3yc)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schau doch mal bei diesem Thread nach. Da gibts auch eine Bauanleitung!
www.mikrocontroller.net/topic/98923

Autor: BMS_2009 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich versorge die Kapsel mit 30V Spitze Spitze (dürfte also ausreichend 
genug sein)!

Ist es nicht besser einen Bandpass zu erzeugen welcher mir sofort alle 
Frequenzen bis 35kHz und über 45kHz abdämpft um so das Emfangfssignal 
besser heraus zu filtern und dieses dann stark verstärkt?

Habe bereits diese Schaltung aufgebaut und kann wie gesagt damit nur bis 
ca. 1,5m messen! Ist mir aber zu wenig!

lg

Autor: Tilo L. (katagia)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das wird nichts bringen.
Der gestreute Signalanteil besitzt genau die selbe Frequenz und ist 
lediglich Phasenverschoben.

Autor: Spess53 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hi

>Oder die Sendekapsel bekommt nicht genug Strom (der wirkt ja nur als
>Kapazität).

Bevor du mit dem Empfänger anfängst solltest du erst mal die 
Sendeleistung erhöhen. Die Sendekapseln sind nicht umsonst für 100 V Vpp 
ausgelegt.

MfG Spess

Autor: BMS_2009 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Spess53 schrieb:
> Bevor du mit dem Empfänger anfängst solltest du erst mal die
> Sendeleistung erhöhen. Die Sendekapseln sind nicht umsonst für 100 V Vpp
> ausgelegt.

Ich versorge meine Sendekapsel mit 30 V Vpp!

Autor: Harald M. (mare_crisium)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
BMS,

Deine Senderschaltung ist schon ok, daran liegt es nicht. Die Intensität 
des US-Signals (auch des reflektierten) nimmt mit dem Quadrat der 
zurückgelegten Wegstrecke ab. Nach 2,5m hin und 2,5m zurück ist kaum 
noch was davon übrig. Deshalb musst Du nach dem Absenden des Impulses 
die Empfindlichkeit Deines Empfängers zeitgesteuert "hochdrehen". Wie 
man sowas macht, hat Dirk Uffmann auf seiner homepage sehr schön 
beschrieben (inkl. Schaltung). Guck' mal hier nach:

http://home.arcor.de/uffmann/Ultrasonic2.html

Ciao,

mare_crisium

Autor: Bernd Rüter (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ja,
der Uffmann-Teil ist recht interessant !

Das Problem sind aber auch die Kapseln. Ich habe die hier auch probiert, 
aber die sind ja eher taub, weil sie geschlossen sind. Im Datenblatt 
waren da auch eher Entfernungen von 60cm oder 100cm angegeben.
Die "offenen" Kapseln sind wesentlich empfindlicher!

Autor: BMS_2009 (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Harald M. schrieb:
> Nach 2,5m hin und 2,5m zurück ist kaum
> noch was davon übrig.

Das ist eben das was mir aufgefallen ist!
Danke für den Link ich werde mich demnächst einmal durch diese Homepage 
ackern :)

Bernd Rüter schrieb:
> Die "offenen" Kapseln sind wesentlich empfindlicher!

In der Abbildung ist eine geschlossen Kapsel, ich verwende jedoch eine 
"offene" Kapsel!

Autor: Tilo L. (katagia)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stimmt, den "Timegain" habe ich vergessen. Ich fand im Studium 
"Bildgebende Verfahren" ganz hilfreich:
http://books.google.de/books?id=Tpu2OK81IFIC&print...

Hoffe der Link geht. Kapitel 7 ist Ultraschall. Es fehlen zwar viele 
Seiten und es ist nicht ganz deine Baustelle, aber alle Wichtigen Punkte 
sind prinzipiell enthalten.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.