Forum: HF, Funk und Felder Mit SpektrumanaIysator UItraschaII sichtbar machen?


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von Kybernetiker X. (kybernetiker)


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Kann ich mit meinem SpektrumanaIysator von Rigol den UItraschaII 
sichtbar machen? Den ich zum Beispiel mit UItrasonic Module aus dem 
Arduino Baukasten erzeuge.

Welche Antenne wird dafür benötigt?

von Horst (Gast)


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Kybernetiker X. schrieb:
> Welche Antenne wird dafür benötigt?

Diese besondere Bauform nennt sich Mikrofon.

Schall ist keine elektromagnetische Welle die man mit einer Antenne 
auffangen kann, sondern Druckänderungen in der Luft.
Rigol hat mWn keinen Audiospektrumanalyser im Angebot.

von C. A. Rotwang (Gast)


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Horst schrieb:
> Kybernetiker X. schrieb:
>> Welche Antenne wird dafür benötigt?
>
> Diese besondere Bauform nennt sich Mikrofon.

Oder allgemeinder 'Transducer'/'Ultraschallwandler'. 'Mikrofon' ist in 
diesem Zusammenhäng eher ungebräuchlich, weil man mit diesen bestenfalls 
den niedrigen Ultraschall stark gedämpft aufnimmt, da die Arbeits- aka 
Resonanzfrequenz der Mikrophone im Hörbereich 50Hz bis 18 kHz liegt, 
Ultraschall dagegen ab 100kHz. In der Materialprüfung nochmals deutlich 
höher, dort verwendet ma Piezos zum Empfangen wie zum Senden im Bereich 
100kHz- 50 MHz.
So zum Basteln nimmt gern einen Ultraschal-'Sensor' wie den K-14WP10, 
der bei 40 kHz arbeitet und auch von reichelt erhältlich ist:
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A900/700670_K-14WP10.pdf

Ich bezweifle, das man mit diesem ohne extra Verstärker/Anpassung am 
Scope was gescheites sieht.

https://tu-dresden.de/ing/elektrotechnik/ressourcen/dateien/iee/old2_pmp/studium/lehre/MST/dl/Pr/us?lang=de

von C. A. Rotwang (Gast)


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Vielleicht kann dir W.H. aus dem Forum weiterhelfen, der wollte mal mit 
einem NWA Ultraschall detektieren:

Beitrag "NWA zur Analyse von Schneefall?"

von Jens M. (schuchkleisser)


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Interessehalber:
Was ist ein Spektrumanaiysator

Kybernetiker X. schrieb:
> SpektrumanaIysator

oder Uitraschaii

Kybernetiker X. schrieb:
> UItraschaII

????
An einer defekten Tastatur kann's nicht liegen, denn

Kybernetiker X. schrieb:
> Rigol
> Beispiel
> Module
> Welche

sind richtig.

von Juns (Gast)


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Es gibt auch kleine MEMS Mikrofone die bis 80kHz gehen (<1€)
https://www.digikey.de/product-detail/de/knowles/SPU0410LR5H-QB/423-SPU0410LR5H-QBCT-ND/2420983

Damit und mit nem Oszilloskop/Spektrumanaylser kann man Ultraschall 
sichtbar machen.

Oder man nimmt eine gute Soundkarte 192/384kHz und ein PC Software die 
das Eingangssignal als Wasserfall darstellt.
https://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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genau den wollte ich auch gerade vorschlagen, auch da das Beispiel "Bat 
Converter" "converts the ultrasound down to audio" um Fledermaustöne 
hörbar zu machen. Mit einem Beispiel wav-file.
"As a test, I used a cheap miniature electret microphone to make this 
recording of bat sounds (96 kHz, 16 bit, mono)"

: Bearbeitet durch User
von Henrik V. (henrik_v)


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Oder:
Ein kleines 'echtes' Kondensatormikrofon, dessen Kapazität Teil eines HF 
Schwingkreises ist. Die HF dann in den SA :)

(Z.B. über NICOS) ....

Leider sind diese 'Antennen' nicht gerade günstig ;)

: Bearbeitet durch User
von Kybernetiker X. (kybernetiker)


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Juns schrieb:
> Es gibt auch kleine MEMS Mikrofone die bis 80kHz gehen (<1€)

> Oder man nimmt eine gute Soundkarte 192/384kHz und ein PC Software die
> das Eingangssignal als Wasserfall darstellt.
> https://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html

Gut, Soundkarten bis 384kHz das wusste ich nicht.

Aber Mics nur bis 80khz? Benötige ich nicht besser ein Mikrofon das bis 
384kHz geht, damit die Soundkarte auch bis 384kHz alles anzeigt?

Und noch größere Spektren bis 1GHz ist schwierig?

von Marek N. (bruderm)


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Henrik V. schrieb:
> Leider sind diese 'Antennen' nicht gerade günstig ;)

In der richtigen Position bekommt man sie sogar geschenkt: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Das_Ding_(Abh%C3%B6rger%C3%A4t)

von Jens M. (schuchkleisser)


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Kybernetiker X. schrieb:
> Benötige ich nicht besser ein Mikrofon das bis
> 384kHz geht, damit die Soundkarte auch bis 384kHz alles anzeigt?

Do not mix up Sample and Signal frequency.
Wenn die SK 384000 Samples pro Sekunde liefert, kann sie maximal 192kHz 
Sinus abbilden.
Das Mikro hört nicht bei 80kHz auf, bei 81kHz und auch noch weiter oben 
kommt da immer noch was raus.

von Fast track to /dev/null (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Do not mix up Sample and Signal frequency.
> Wenn die SK 384000 Samples pro Sekunde liefert, kann sie maximal 192kHz
> Sinus abbilden.
> Das Mikro hört nicht bei 80kHz auf, bei 81kHz und auch noch weiter oben
> kommt da immer noch was raus.

Da wäre ich mir nicht so sicher, einige (Kondensator)-Mikrophone sind 
durch ihre geometrie auf bestimmte Resonanzen (Stichwört Güte) geeicht. 
So wie Stimmgabeln, die schwingen nicht ein paar kHz daneben.

Und bei breitbandigen Mikros stellt sich das Problem den Ultraschall von 
den stark einfallenden Nebengeräuschen anderer frequenz zu trennen.

von kai (Gast)


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Mit einer modernen Soundkarte und einer Sampelrate von ca. 192kS/s 
sollte man mit einem Ultraschallmikrofon und einem eventuell 
zwischengeschalteten Operationsverstärker Ultraschall aufnehmen können.

Das erzeugte Wav-File kann man dann in einem SA-Programm betrachten - 
oder das Signal von der Soundkarte direkt in ein SA-Programm übertragen 
und live betrachten...

von Phasenschieber S. (phasenschieber)


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kai schrieb:
> Mit einer modernen Soundkarte und einer Sampelrate von ca. 192kS/s
> sollte man mit einem Ultraschallmikrofon und einem eventuell
> zwischengeschalteten Operationsverstärker Ultraschall aufnehmen können.

Der TO soll erstmal erklären was er unter Ultraschall versteht, welchen 
Frequenzbereich er darstellen will.

In der medizinischen Diagnostik wird Ultraschall bis 40MHz eingesetzt.
Die "Sender" und "Empfänger" dafür haben so garnichts mit Soundkarte und 
Mikrophon zu tun.

von BastelIng (Gast)


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Theoretisch ginge das bestimmt auch mit einem Spektrumsnalysator. Das 
Risiko ist aber Gross - den empfindlichen Eingang durch 
Gleichspsnnungsanteile und Spannungsspitzen z.B. eines Pieziowandlers zu 
zerstören. Bei Anschluss von z.B. FET Tastköpfen für ZF Messungen habe 
ich immer ganz bedonders mit DC Blockern un externen Dämpfungsgliedern 
aufgepasst - nicht den Analyzer zu zerschiessen.

vg

von Juns (Gast)


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>Der TO soll erstmal erklären was er unter Ultraschall versteht, welchen
>Frequenzbereich er darstellen will.
> ..bis 40MHz ...

>UItrasonic Module aus dem Arduino Baukasten

von Stefan M. (derwisch)


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Es gibt brauchbare MEMS Mikrofone für Ultraschall, die vom hörbaren 
Bereich bis 80kHz oder höher funktionieren. Z.B. von Fa. Knowles 
"SPU0410LR5H-QB".

Die typischen Piezo Ultraschallgeber (Einparkhilfe) sind resonante 
Gebilde, z.B. bei 40kHz.
Für breitbandige Experimente eher ungeeignet.

Ultraschall (in Luft) oberhalb von 40kHz sollte man erstmal beherrschen 
und kennenlernen.
Dann kann man sich über höhere Frequenzen Gedanken machen, die dann aber 
eher in der Festkörperphysik sinnvolle Anwendungen findet.
In Luft ist eigentlich nur die Echoortung einiger Fledermausarten noch 
deutlich über 50kHz interessant.

von Jobst Q. (joquis)


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Das hier scheint ein interessantes Gerät für Ultraschall-Analysen zu 
sein:

https://www.dodotronic.com/product/ultramic-384k-ble

Kann man als breitbandiges Ultraschall-Mikrofon verwenden aber auch als 
Recorder. Analyse-Software gibt es für Fledermaus-Beobachtungen.

von Jetzt weg mit dem Troll (Gast)


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Vergiss das Dodotronic. Kein Frequenzgang, kein Datenblatt.. flupp in 
die Tonne.

von Dieter (Gast)


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Schau mal unter Fledermausdetektor, zB bei elektronik-labor.de.

von Petra (Gast)


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Ein Spektrumanalysator ist ein sehr empfindliches Gerät. Wie Bastellng 
schreibt, ist die Gefahr der Zerstörung sehr groß. Außerdem haben diese 
Geräte 50 Ohm Eingangswiderstand, da braucht es eine 
Verstärkungsanpassung. Und die muss extrem rauscharm sein. Warum 
probierst Du es nicht mit einem Oszi im FFT Modus oder alternativ wie 
beschrieben mit einer Soundkarte?

von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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>Ultrasonic Module aus dem Arduino Baukasten

Es gibt eine Menge "Arduino-Baukästen", aber ich finde keinen mit 
Ultraschall-Modul.

https://www.makerblog.at/2017/11/welches-arduino-starter-kit-soll-ich-kaufen-kaufempfehlungen-fuer-einsteiger/
https://www.cs.uni-potsdam.de/~mprz/uploads/datenblatt.pdf

Wenn Ultraschall, dann meistens ein Abstandssensor HC-SR04
https://www.mikrocontroller.net/attachment/218122/HC-SR04_ultraschallmodul_beschreibung_3.pdf
"40 kHz Burst"

: Bearbeitet durch User
von Ralph B. (rberres)


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Bisher können wir immer noch nur raten, was der TO eigentlich erfassen 
will.

Solange das so ist, sind sämtliche Ratschläge reine Spekulation und 
hilft nicht wirklich weiter.

TO ist es denn ein so großes Geheimnis, das das hier nicht offengelegt 
werden darf?

Petra schrieb:
> Ein Spektrumanalysator ist ein sehr empfindliches Gerät. Wie Bastellng
> schreibt, ist die Gefahr der Zerstörung sehr groß. Außerdem haben diese
> Geräte 50 Ohm Eingangswiderstand, da braucht es eine
> Verstärkungsanpassung.

Es gibt Limiter, welches man vor den Spektrumanalyzereingang schalten 
kann.
Diese sollten den Spektrumanalyzer weitgehend schützen, solange die 
Impulse nur kurz sind. Man kennt sie aus der EMV Messtechnik, da hat man 
ähnliche Probleme.
Ansonsten gebe ich dir recht. Ich würde es mit einer guten Soundkarte 
versuchen.Mit 192Ksamples kann man einen Frequenzbereich bis 80KHz 
abdecken, sofern man den Asio-treiber benutzt und nicht den 
Microsoft-treiber. Ich glaube nicht, das er höhere Frequenzen nutzt.

gehen würde die USB Soundkarte Crativelab EMU Tracker pre.



Ralph Beres

von Michael D. (nospam2000)


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die verbreiteten Arduino Ultraschall Entfernungsmesser haben den 
Empfänger gleich mit eingebaut. siehe hier: 
https://www.mikrocontroller-elektronik.de/ultraschallsensor-hc-sr04/

Ob dies das Modul des TO ist kann ich nur raten, aber die 
Wahrscheinlichkeit liegt bei >80%.

: Bearbeitet durch User
von Christoph db1uq K. (christoph_kessler)


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Wie gesagt, wenn es der HC-SR04 ist, "Burst" bedeutet laut Datenblatt 8 
Schwingungen mit 40 kHz Rechteck das dauert 0,2 ms, dann mindestens 20 
Milliekunden Pause, ohne Echo sogar 200ms.
Mit dem Burst-Pausen-Verhältnis wird auf dem Spektrumanalysator nur 
gelegentlich irgendetwas angezeigt, jedenfalls nicht mit dem richtigen 
Pegel. Ein Oszilloskop ist das geeignetere Messgerät, am besten direkt 
am Untraschallwandler. Der hat nur zwei Anschlüsse, sollte also einfach 
zu finden sein.

: Bearbeitet durch User
von Michael D. (nospam2000)


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Hier Details zum Boards, da muss man nur den richtigen Messpunkt 
raussuchen:

https://uglyduck.vajn.icu/ep/archive/2014/01/Making_a_better_HC_SR04_Echo_Locator.html

ich würde mir Signale der Pins 14, 8, 7 und 1 des LM324 ansehen.

: Bearbeitet durch User
von Antoni Stolenkov (Gast)


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Ralph B. schrieb:
> Bisher können wir immer noch nur raten, was der TO eigentlich erfassen
> will.

Die Frage sagt doch eigentlich schon alles:
Kybernetiker X. schrieb:
> Kann ich mit meinem SpektrumanaIysator von Rigol den UItraschaII
> sichtbar machen?

von Antoni Stolenkov (Gast)


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...und zwar daß er selber nicht weiß was er wissen will.

von Antoni Stolenkov (Gast)


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Is ja auch nichts Ungewöhnliches für einen Anfänger der mit seinen 
Gadges spielt und überlegt ob er sich was von Rigol zu Weihnachten 
wünschen soll.

von C. A. Rotwang (Gast)


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Antoni Stolenkov schrieb:
> Ralph B. schrieb:
>> Bisher können wir immer noch nur raten, was der TO eigentlich erfassen
>> will.
>
> Die Frage sagt doch eigentlich schon alles:
> Kybernetiker X. schrieb:
>> Kann ich mit meinem SpektrumanaIysator von Rigol den UItraschaII
>> sichtbar machen?

Nein, die Frage sagt eigentlich nicht alles, weil es ein großer 
Unterschied ist ob man Luft- oder Körperschall auffangen will um per TOF 
Strecken zu messen. Da gibt es je nach Anwendung ganz unterschiedliche 
Transducer:

https://de.wikipedia.org/wiki/Ultraschallsonde

von Konstantin Qualle (Gast)


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Eben das wußte der kybernetiker bisher noch nicht.

von Konstantin Qualle (Gast)


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Wenn er es gewußt hätte, hätte er ja gewußt was er nicht wußte. Das 
können nicht viele.

von Wolfgang (Gast)


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C. A. Rotwang schrieb:
> Nein, die Frage sagt eigentlich nicht alles, weil es ein großer
> Unterschied ist ob man Luft- oder Körperschall auffangen will um per TOF
> Strecken zu messen.

Erstmal gilt es den Unterschied zwischen elektromagnetischen Wellen und 
Schallwellen zu verinnerlichen. Dann kann man sich über das Medium 
unterhalten.

von Konstantin Qualle (Gast)


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Was denn jetzt Medien. Der kybernetiker wollte nur mal wissen wie man 
Ultraschall sichtbar machen kann. Durch die Reaktionen Hier hat sich mit 
Sicherheit seine Vorstellungswelt verändert und er sieht seine Gadges 
jetzt mit ganz anderen Augen. Sowas muß man erstmal verarbeiten. 
Außerdem muß er auch noch seine ganzen Weihnachtswunschpläne 
umschmeißen. Wen interessieren da irgendwelche Medien?

Beitrag #6508698 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Jobst Q. (joquis)


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Jetzt weg mit dem Troll schrieb:
> Vergiss das Dodotronic. Kein Frequenzgang, kein Datenblatt.. flupp in
> die Tonne.

Suchet so werdet ihr finden: Hier gibt es Bedienungsanleitung inclusive 
Datenblatt und Frequenzgang:
https://www.dodotronic.com/cledic/ver2/Ultramic384BLE_User_Guide.pdf

Ein Vergleich des Frequenzgangs mit dem der Mics vom HC-SR04 wäre schon 
interessant.

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