Jump to content

    

Высокоскоростной измеритель расстояния

37 минут назад, mplata сказал:

Преобразование емкость-напряжение будет все таки небыстрым как мне кажется. Так как там будет преобразователь частота напряжение в итоге. А как там дела с фазой даже думать не хочется.

На опорный и измеряемый конденсаторы — одинаковая пила, из расчёта, что ток опорного условно 1,— следовательно, ток измеряемого будет непосредственно в его долях. Для непрерывного сигнала — два таких датчика и две такие схемы, работающие в противофазе, и их выходы, после установления на каждом,— чередуемо на выход узла.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, mplata said:

По лазеру и сенсору отклонения пучка : нужно придумать как получить на выходе напряжение пропорционально этому смещению

КЧП по принципу работы выдают аналоговый сигнал.

Посмотрите тут https://www.hamamatsu.com/jp/en/product/type/S3270/index.html

Edited by Strob

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, mplata said:

По лазеру и сенсору отклонения пучка : нужно придумать как получить на выходе напряжение пропорционально этому смещению без задержек (то есть без оцифровки, обработки и цапа) , используя только аналоговую схемотехнику.

фотодиод закрытый пластинкой с треугольной прорезью - видимая фотодиодом площадь пятна зависит от положения.

тоже самое можно сделать с фокусировкой и фиксированной небольшой диафрагмой перед фотодиодом - при изменении расстояния диафрагма не в фокусе -> меньше света.

в чём проблема на 100кГц пропустить через "ацп/обработка/цап", ну или просто преобразовать цифровой сигнал в аналоговый.

On 1/20/2020 at 9:24 PM, mplata said:

Коэффициент трансформатора не подойдёт так как нужно иметь на выходе напряжение или ток пропорционально расстоянию.

выпрямленное после трансформатора ВЧ напряжение будет как раз "пропорционально" расстоянию.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Приветствую!

2 hours ago, mplata said:

По лазеру и сенсору отклонения пучка : нужно придумать как получить на выходе напряжение пропорционально этому смещению без задержек (то есть без оцифровки, обработки и цапа) , используя только аналоговую схемотехнику.

Модулируете луч лазера по амплитуде ВЧ сигналом   30-100 MHz - на приеме быстрым фотодиодом принимаете отраженный сигнал,  детектируете амплитуду модуляции и  сравнивает фазу огибающей с сигналом модуляции.   

Удачи! Rob.  

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 minutes ago, RobFPGA said:

Модулируете луч лазера по амплитуде ВЧ сигналом   30-100 MHz - на приеме быстрым фотодиодом принимаете отраженный сигнал,  детектируете амплитуду модуляции и  сравнивает фазу огибающей с сигналом модуляции.   

Все же это решение имеет ряд проблем. Одна из них - смещение в 40 см даст смещение фазы меньше чем на 3 нс. Это конечно не невозможная задача, но все же серьезная.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Приветствую!

1 hour ago, Strob said:

Все же это решение имеет ряд проблем. Одна из них - смещение в 40 см даст смещение фазы меньше чем на 3 нс. Это конечно не невозможная задача, но все же серьезная.

Это и понятно - в такой задаче просто не получится -  либо лезть вверх по частоте модуляции, либо умножать  оптический путь многократными переотражениями,  либо  использовать на СВЧ,  о чем я и писал.  Ну и совсем экзотика  интерферометр непосредственно в оптике. :shok: Но тут лазером из указки не отделаешься :unknw: .  

Я бы все же начал с СВЧ  - тем более есть готовые киты для попробовать.  

Удачи! Rob.

P.S. Хотя если порыться  в инете может что готовое подобно такому и можно найти. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Буду делать прототип на варианте ЭМОС

Спасибо за советы! Если не получится, придется возвращаться к теме.

 

PS. Делаю для себя, это мой личный проектик "гаражный". 

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 23.01.2020 в 14:36, mplata сказал:

PS. Делаю для себя, это мой личный проектик "гаражный".

Фига-се = гаражный ... С таким ТЗ я поднял нормально денег . Прикупил доноров ( за копейки ) :

https://injapan.ru/auction/p299984781.html

https://injapan.ru/auction/j173628428.html

Поигрался ...Слепил тему :

2146326346_7.png.9c7971d4ec7089be26214d1aa7aaf2ff.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 22.01.2020 в 13:28, Plain сказал:

На опорный и измеряемый конденсаторы — одинаковая пила, из расчёта, что ток опорного условно 1,— следовательно, ток измеряемого будет непосредственно в его долях. Для непрерывного сигнала — два таких датчика и две такие схемы, работающие в противофазе, и их выходы, после установления на каждом,— чередуемо на выход узла.

 

bad-344.thumb.gif.764db369aa3188043b1f24ffed341918.gif

 

В 22.01.2020 в 12:40, mplata сказал:

как там дела с фазой

 

bad-345.thumb.gif.a3068da41b222b9f85d4d689d5c97cf3.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 hours ago, Plain said:

 

bad-344.thumb.gif.764db369aa3188043b1f24ffed341918.gif

 

 

 

 

bad-345.thumb.gif.a3068da41b222b9f85d4d689d5c97cf3.gif

В принципе интересно, даже очень. И я так понимаю довольно недорого получится. 

То есть я ставлю одну "пластину" на двигающуюся часть и одна пластина на приемнике. И измеряем изменение ёмкости. В принципе все логично. Если частота будет большой, то и фаза не уйдет далеко. Правильно я понимаю?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Оба конденсатора должны быть вместе в одинаковых условиях. Одна обкладка общая, одна прямоугольная и одна треугольная, либо, если общая пассивная, то делится пополам на два одинаковых электрода, на неподвижной стороне соответственно три обкладки, центральная и боковая прямоугольные, вторая боковая треугольная.

 

ОУ любые подходящие, например LMH6601 и для модуляторов, и для трансимпедансных. Если модуляторы делать на CFA, то инверсные входы у них низкоомные и интеграторы на них делаются каскадами на двух ОУ.

 

В симуляторе под рукой была только 74HC, а на 74AC частоту можно поднять на порядок, если ОУ соответствующие.

 

Поскольку опорный ток (R7 и R9) постоянный, питание модуляторов рассчитывается из худших случаев — минимальных емкостей (наибольшего объёма диэлектрика), когда амлитуда "пилы" максимальна, при этом выходы модуляторов не должны попадать в нижнее насыщение, и максимальных — напряжение компараторов на ТШ, предотвращающих попадание выходов модуляторов на обратном ходу в верхнее насыщение, рассчитывается (R2...R5) с учётом всех задержек, поэтому у диапазона выхода ОУ должен быть запас на этот период как таковой.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Спасибо. Начну рисовать и буду сюда спрашивать ))

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если непрерывный сигнал не нужен, то по сигналу CL1 переключать не выходы каналов, а управлять УВХ, которым запоминать выход первого канала на время его обратного хода, а второй канал выкинуть.

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 hours ago, Plain said:

Если непрерывный сигнал не нужен, то по сигналу CL1 переключать не выходы каналов, а управлять УВХ, которым запоминать выход первого канала на время его обратного хода, а второй канал выкинуть.

Меня пока смущает несколько малая ёмкость , несколько пик всего. А сильно увеличивать площадь обкладок не могу. А также видимо уже экспериментально придется бороться с ёмкостью проводников, которые будут болтаться и вносить свою ёмкость . Но посмотрим 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Схема, или хотя бы часть, на противоположной обкладкам стороне платы, если не МПП с глухим слоем, то две ДПП.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now