Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ultraschallsensor


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von Carsten D. (ingin)


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Hallo Leute,
könnt ihr mir bei den Folgenden Fragen weiterhalfen?

-Wodurch wird bei der Ultraschall- Abstandsmessung das Minimum des 
Messbereichs bestimmt?

-Wodurch wird bei der Ultraschall- Abstandsmessung das Minimum des 
Messbereichs bestimmt?

-Kann man auch die Ultraschall- Abstandsmessung zur 
Geschwindigkeitsmessung im Straßenverkehr genutzt werden?

von John D. (drake)


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Ja. Fragen 1 und 2 sind gleich. Das war simpel...

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Da denke ich mir doch, daß dort statt Minimum Maximum stehen soll.
Minimum wohl aus der Reaktionszeit des enthaltenen µC, Der muß ja auch 
erst die Impulse raus schicken und dann auf das Echo warten.
Die Länge der Impulse und etwas 'Luft' wird wohl die Minimum-Entfernung 
bestimmen, da der µC einfach nicht früher fertig wird, also nicht 
schneller auf 'Hören' umschalten kann.

Beim Maximum wird wohl die noch erkennbare Echo-Stärke ausschlaggebend 
sein.
Eine gute Ecke darunter wird das Echo sicher erkannt.

Bei den bei uns Hobbyisten üblichen Sensoren bewegen wir uns bei <<10m - 
Das ist schon arg eng im Straßenverkehr.

Als 'Sie fahren xx km/h'-Anzeige müsste man wohl noch etwas 
Trigonometrie einbringen, um die korrekten Entfernungen aus dem 
Sichtwinkel auszurechnen (der Sensor soll ja nicht überfahren werden).

Theoretisch sollten aber genügend Messungen in diesen paar Metern 
möglich sein, um eine Tendenz herauszufinden - nur ist das Auto dann 
schon weg, bevor die Geschwindigkeit errechnet wurde.

MfG

von Carsten D. (ingin)


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Vielen Dank Patrick für deine schnelle Antwort.

Du hattest Recht mit deiner Annahme bezuglich meiner Minimal und Maximal 
Frage. Das kommt von der Kopiererei.

Ich hatte mir schon sowas mit der Geschwindigkeitsmessung gedacht, dass 
der Erfassungsbereich eines Ultraschallsensors klein ist und somit es 
schwer werden könnte die Geschwindigkeit auf so einen kurzen Bereich zu 
ermitteln. Danke für die Bestätigung. Ich hoffe mein Prof. sieht das 
auch so.:-)

Ich denke bei den minimalen und maximalen Messbereich kommt es auf die 
Signallaufzeit an. Geht die Signallaufzeit gegen unendlich und wird kein 
Echo empfangen ist der maximale Bereich überschritten.
Und wenn das Signal sofort ohne Zeitverzögerung zurrück kommt, dann ist 
der minimale Messbereich erreicht.

Vielen Dank für die gewonnenen Erkentnisse.

von Wolfgang (Gast)


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Carsten D. schrieb:
> Geht die Signallaufzeit gegen unendlich und wird kein
> Echo empfangen ist der maximale Bereich überschritten.

Unendlich ist lange - das sollte dir dein Lehrer in der Schule schon 
beigebracht haben und dein Prof. wird das wohl als bekannt voraussetzen.

Die Signallaufzeit verhält sich linear zur Entfernung ist unkritisch. 
Limitierend für die Reichweite ist die beim Empfänger ankommende 
Leistung und das SNR. Die Leistung sinkt im Fernfeld quadratisch mit der 
Entfernung. Guck dir mal die Radargleichung an - die beschreibt die 
Zusammenhänge und gilt in der Form auch für Ultraschall.
In der Radargleichung steht auch soetwas wie ein Antennengewinn drin. 
Das ist genauso bei Ultraschall ein guter Hebel, um die Reichweite zu 
erhöhen.
http://at.ntl.de/produkte/schulerexperimentiergerate/schulerexperimentierboxen-seb/ultraschall/ultraschall-parabolspiegel.html

von Gerhard O. (gerhard_)


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Man muß auch die Abklingzeit des Sende Transducers berücksichtigen. 
15-30 cm is bei den gebräuchlichen 50kHz ein praktisches Minimum. Bei 
meinen Versuchen mit dem TI Chipset waren oszilloskopisch 3-5 
Nachperioden sichtbar. Abgsehen davon senden zumindest diese Steuer ICs 
beim pingen 16 Perioden aus. Bei den ICs ist auch noch eine gewisse 
Totzeit fest vorgesehen. Siehe z.B. das TI TL851/852 Chipset:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl851.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl852.pdf
http://www.senscomp.com/pdfs/analog-ic-chips-smt-thru-hole.pdf

Diese Datenblätter sind zumindest recht informativ. Z.b. Wird die 
Enpfindlichkeit des Empfängers graduell mit der Echo Verzögerung linear 
erhöht.

Der Funktion des TL851 kann mit entsprechender Programmierung mit einem 
uC Programm verwirklicht werden.

Die TL851/852 Und Sonar Transducer kann man auch aus gewissen Polaroid 
Cameras ausschlachten. Siehe hier:

http://www.robotstorehk.com/6500.pdf
http://www.computers-n-robots.de/mega8usRanger/mega8usRanger.html
https://www.mikrocontroller.net/attachment/42261/CC2008MAY-214.pdf

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