Ich suche nach einer Möglichkeit ein Ultraschallsignal (40KHz) besser auszuwerten. Dazu benötige ich von jeder Periode den Spitzenwert. Mit welcher Schaltung / Adc kann ich das am einfachsten lösen?
@ Tom (Gast) >Ich suche nach einer Möglichkeit ein Ultraschallsignal (40KHz) besser >auszuwerten. Dazu benötige ich von jeder Periode den Spitzenwert. Mit >welcher Schaltung / Adc kann ich das am einfachsten lösen? Wenn du das WIRKLICH so brauchst, sehe ich zwei Möglichkeiten. 1.) rein digital, Abtastung mit 1-10 MSampeles/s, dann einfach das Maximum suchen. 2.) mit analogem Spitzenwertdetektor, welcher einmal pro Schwingung ausgelesen wird. Etwas knifflig aber machbar. MFG Falk
Ja, für den Auswertealgorithmus brauche ich wirklich den Spitzenwert. Gibt es keine ausreichend präzise Möglichkeit auf den Nulldurchgang zu triggern und dann nach 6.25µs den Wert zu erfassen? Das Signal ist konstant 40KHz (Quarzstabilisierter Sender + BP-Filter am Empfänger)
Sich nur die Spitzenwerte anzuschauen klingt nicht nach einer guten Auswertung. Ohne schmalbandigen Filter hat man unnötig viel Rauschen drauf, und mit Filter sind die einzenen Spitzenwerte nicht mehr unabhängig voneinander. Wenn es einfach sein soll, gibt es 2 Möglichkeiten: 1) ein schneller AD (z.B. 1 Msps) und in Software die Maximal /minima bestimmen. 2) Per Diode und Kondensator die Spitzenwerte analog bestimmen. Wenn man wirklich die Werte seperat braucht, dann noch eine Triggerschwelle dazu um bei einem erkannten definitiv positiven Wert den negativen Spitzenwert zurückzusetze, und andersherum.
Doch, nur die Spitzenwerte ist schon ein guter Auswertealgorithmus, macht man bei Nahbereichsradar teilweise auch so. Den negativen Spitzenwert kann ich ignorieren, der bringt nicht unbedingt viel neue Informationen. Und ein Frequenzgemisch habe ich aufgrund des sehr schmalbandigen Empfängers nicht dabei.
@ Tom (Gast) >Gibt es keine ausreichend präzise Möglichkeit auf den Nulldurchgang zu >triggern und dann nach 6.25µs den Wert zu erfassen? Das Signal ist >konstant 40KHz (Quarzstabilisierter Sender + BP-Filter am Empfänger) Das geht natürlich auch. Man braucht dazu nur eine hinreichend schnelle Sample & Hold Schaltung, gibt es fertig als IC. Dann kann der ADC dahinter "langsam" den Wert digitalisieren. MFG Falk
Für die analoge Erfassung der Spitzenwerte gibt es eine Schaltung mit 2 OPs. Das Prinzip ist das gleiche wie mit Diode und Kondensator, nur der OP kann noch die Spannung an der Diode kompensieren. Bei 40 kHz geht das noch relativ gut, ein paar Prozente Fehler werden vermutlich nicht stören, da die Kurvenform ziehmlich konstant ist. Man hat aber ein Problem bei sehr kleinen Amplituden. Da werden dann die Spitzen nicht sicher erkannt und man bekommt bestenfalls eine mittlere Amplitude, aber keine genaue Zuordnung zu den Maxima. Der Ablauf ist in etwa so: - maximalwert wird laufend im Kondensator gespeichert - wenn der Maximalwert, oder das aktielle Signal eine Schwelle überschreit, wird der AD Wandler mit etwas Verzögerung getriggert. Die Genaue Verzögerung und der Trigger ist unkritisch, es muß ja nur nach dem Maximum gewandelt werden. Nach der S&H Phase für den AD-wandler kann der Kondensator schon wieder entladen werden. Damit man vor dem nächsten Puls fertig ist, sollte der AD Wandler schneller als 25 µs sein, und die S&H Phase dazu unter etwa 10 µs lang sein. Wenn man an die Grenze des AD wandlers geht reicht dazu gerade noch der interne Wandler in den Atmel AVRs. Etwas langsamer, für einen Pulshöhenanalysator (als Spektrometer für Aplhastrahlen) hab ich das schon mal so aufgebaut. Wenn man die Werte noch in Echtzeit weiter verarbeiten muß, wäre ggf. ein etwas schnellerer µC angebracht. Wenn man einen Stabilen Takt zu dem Signal hat, könnte man die Amplitude auch durch phasenstarre Gleichrichtung (2 Phasenlagen) bestimmen. Damit hat man dann aber ein etwas anderes Ergebnis, weil man auch die Phaseninformation drin hat. Vom Aufbau wäre das auch nicht viel komplizierter, man braucht aber 2 AD-Wandler Kanäle und die weitere Auswertung ist anders.
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