Hallo alle zusammen,
hab mir viel angeschaut zum Thema Entfernungsmessung per Ultraschall.
Jedoch bauen alle Schaltungen und Ideen immer auf räumlichgetrennte
Sender und Empfänger auf. Nun würd ich jedoch gern, wie im KFZ-Bereich
als Beispiel, gerne einen Sensor benutzen, in welchem Sender und
Empfänger stecken. Solche gibts zB beim großen "C" zu kaufen.
kann mir Jemand weiter helfen, wie ich dies am besten bewerkstellige
bzw. ein guter Tipp/Verweiss würde bestimmt auch schon sehr hilfreich
sein.
schonmal vielen Dank für sämtliche HILFE ^^ (Spamer und Flamer bekommen
kein Danke)
Gruß AL3X
Hi, AL3X,
Du: "Jedoch bauen alle Schaltungen und Ideen immer auf räumlichgetrennte
Sender und Empfänger auf."
Nicht alle. Für Polaroid-Kameras gab's einen Utraschallsensor, der in
beiden Richtungen betrieben wurde. Wird noch heute verkauft und
eingesetzt im industriellen Umfeld.
Das ging, weil dieser "electostatic Transducer" aufgrund seiner Bauweise
sehr schnell an- und ausschwingt, also eine hohe relative Bandbreite
hat.
Bei der Demontage fielen mir Gummiringe auf, denen ich zutraue, das
Mitschwingen des Kameragehäuses zu dämpfen.
Üblich sind keramische Schallwandler. Die strahlen und empfangen in
Resonanz, sind schmalbandig und haben lange An- und Ausschwingzeiten.
Das Gehäuse schwingt mit.
Letztlich - welche Alternative für Deine Aufgabe besser ist, das kannst
nur Du selber berechnen.
Ciao
Wolfgang Horn
Sollen Sender und Empfänger nur im gleichen Gehäuse sein, oder sollen
sie identisch sein? Letzteres ist bei den Kfz-Einparksensoren der
Fall: Es gibt einen Schallwandler, der erst als Lautsprecher
(Sender) und anschließend als Mikrofon (Empfänger) genutzt wird.
Der Elektronikteil bei solchen Einzelwandlersystemen unterscheidet
sich gar nicht so stark von Zweiwandlersystemen. Folgendes ist aber zu
beachten:
- Wird Sende- und Empfangselektronik an den gleichen Wandler
angeschlossen, bekommt die empfindliche Empfängerelektronik das
volle Sendesignal ab, das Größenordnungen über dem durch das Echo
erzeugte Empfangssignal liegt. Wenn die Empfangselektronik dies
aushält, ist alles in Ordnung. Wenn nicht, muss sie für die Dauer
des Sendesignals elektronisch abgekoppelt, und anschließend wieder
zugeschaltet werden.
- Die meisten Ultraschallsensoren verwenden Piezowandler, da diese
einen hohen Wirkungsgrad aufweisen, wenn sie in ihrer
Resonanzfrequenz betrieben werden. Dies ist aber mit dem Nachteil
einer sehr geringen Dämpfung verbunden, was zu einem sehr langen
Nachschwingen nach Beendigung des Sendesignals führt. Solange das
Nachschwingen stärker als die durch das Echo angeregten Schwingungen
ist, kann das Echo nicht empfangen werden. Man muss also nach
Aussenden des Ultraschallsignals erst eine Weile warten, bevor das
Empfangssignal ausgewertet werden kann. Diese Wartezeit bedingt
einen Mindestabstand des reflektierenden Objekts, da das Echo eines
zu nahe stehenden Objekts im Nachschwingen des Wandlers untergeht.
Der Mindestabstand beträgt je nach Sensortyp einige Dezimeter.
Zweiwandlersysteme haben diese Probleme nicht, wenn Sende- und
Empfangswandler akustisch gut voneinander isoliert sind. Man kann mit
ihnen auch kleinere Abstände messen. Ihr Nachteil liegt im größeren
Bauraum und den Kosten für den zweiten Wandler.
Nachtrag: Wie Wolfgang richtig geschrieben hat, gibt es außer den
Piezowandlern auch elektrotatische Wandler, die bessere
Dämpfungseigenschaften haben. Deren Nachteil liegt vor allem in der
höheren Spannung, die zur Erzeugung eines bestimmten Schalldrucks
erforderlich ist. Die Polaroid-Wandler werden - wenn ich das richtig
im Kopf habe - meist mit ca. 150 V betrieben.
Benutze doch einfach ein US Wandler typ TX (Murata) ist vom Typ zwar
fürs Senden gebaut, aber den kann man als Sender und Empfänger benutzen.
Das Nachschwingen nach dem Senden, beträgt umgerecht etwa 40cm
(Totzeit).
ja von etwa 30cm laut Angaben....
sprich entweder nimmt man einen Totbereich einfach hin oder mann muss
doch zwei getrennte Bauteile nehmen oder alternativ wesentlich mehr Geld
ausgeben...
wenn man nun alles in einem Bauteil hat: hab ich das richtig verstanden,
dass ich zB "einfach" während des Sendens, den Empfänger wegschalte und
später wieder auf den Empfänger schalte oder alternativ diesen stabil
genug dimensioniere??!?!
Moin,
zum Verständnis: Der Sender bekommt zum Senden nur eine handvoll
Impulse und dann wird die Antwort abgewartet und der Abstand errechnet.
Falls der Sender dauerhaft senden würde bekäme man kein vernünftig
auswertbares Signal, weil man nicht weiss, von welchem gesendeten
Impuls die Reflexion gerade empfangen wird.
Bei der Füllstandsmessung meiner Zisterne sende ich erst 3 Impulse und
werte danach den ersten reflektierten Impuls aus.
Vielleicht hilft's
Stefan
Ich kenne das von Endress & Hauser Füllstandssensoren. Yalu hat das
recht gut beschrieben.
Wenn Sender und Empfänger im gleichen Gehäuse sitzen (elastisch und
dämpfend gelagert), dann gibt es eine sogenannte 'Blockdistanz', das ist
die Zeit (=> Strecke), in der der Empfänger, vom Sender angeregt, kein
vernünftiges Signal empfangen kann.
Die Systeme die ich kenn senden, je nach Messbereich im 4Hz bis 1Hz-Takt
Impulse und werten diese aus. Die Echos können am Messumformer
ausgelesen und grafisch angezeigt werden. Dort sieht man genau die
Störechos und das Nutzsignal. Die Auswertung ist nicht ganz einfach, da
die Laufzeit und Amplitude der Störechos oft das Nutzsignal in der
Qualität überragen.
Das gilt natürlich für Behälter mit glatten Wänden und diversen
Einbauten, beim Rückfahrwarner ist die Entfernung kleiner, die
schwingende Masse der Sensoren kleiner, weniger Störechos vorhanden,
also viel einfacher zu realisieren.
