View Full Version : Elettro-matematica...
Scusate il titolo un po' cretino :D ma non sapevo che mettere...
Il mio problema è questo: diciamo che emetto un'onda luminosa con un diodo laser, e la modulo con una certa frequenza.
Quando quest'onda si riflette contro un oggetto, mi torna indietro riflessa e sfasata, giusto?
Se io scelgo la frequenza in maniera tale che la lunghezza d'onda sia abbastanza lunga e l'oggetto di cui voglio misurare la posizione si trova ad una distanza inferiore alla lunghezza d'onda, misurando lo sfasamento ottengo indirettamente la distanza. Giusto?
La mia domanda è questa: se uso un microcontrollore, quindi ho a disposizione qualche operazione matematica, come faccio a calcolare lo sfasamento tra le due onde? Uso l'ampiezza dell'onda? Praticamente leggo l'ampiezza dell'onda in uscita e quella dell'onda in entrata... e come faccio a ricavare l'angolo?
yossarian
05-04-2004, 15:52
la differenza che, in realtà si dovrebbe calcolare, è la differenza di fase. Questa, però, incide anche sull'ampiezza dell'onda risultante dall'interferenza di altre due (o più) componenti che abbiano frequenza o fase non necessariamente uguale.
La differenza di fase tra due onde che si propagano lungo una direzione z è data da k*(Z1 - Z2), con Z1 e Z2 che sono le lunghezze dei percorsi delle due radiazioni.
k=2*PI*f/v dove PI= pi greca; f= frequenza (ovviamente se due onde hanno frequenze diverse saranno diversi anche i valori di k, ma non è il tuo caso); v= velocità (che per la luce diventa c)
Due onde in fase danno ampiezza dell'onda risultante pari alla somma delle due ampiezze, due onde in opposizione di fase danno ampiezza pari alla differenza delle ampiezze. Nel tuo caso, avendo le due onde stessa ampiezza e stessa fase, allora, in caso di opposizione di fase l'ampiezza risultante sarà zero e nel caso in cui siano perfettamente in fase, deve risultare doppia rispetta a quella dell'onda emessa. In ogni caso, la differenza tra i percorsi delle due onde (diretta e riflessa) sarà sempre pari alla distanza tra sorgente e oggetto di cui stai misurando la distanza.
Questo, ammesso che io abbia capito qual è il tuo problema specifico.
No aspetta, forse mi sono spiegato male... oppure non ho capito la tua risposta :D
Io ho un'onda e mediante la differenza di fase tra quella inviata e quella riflessa voglio calcolare la distanza percorsa.
Tanto per dire, se io so che il periodo di un'onda è 100 metri, e vedo che quando all'origine l'onda è zero e mi torna indietro che è massima, allora so che la fase è di 90 gradi, quindi andata+ritorno=1/4 lunghezza d'onda --> distanza = 12.5 metri.
Mannaggia ora che ci penso però ho due problemi... il primo è che non posso confrontare le ampiezze perchè non so a priori l'ampiezza del segnale riflesso... e secondo che, anche data una certa ampiezza, non posso distinguerla a priori per vedere se mi trovo prima o dopo di un massimo... argggghhhh ma come cacchio funzionano i disto laser che usano per fare i rilievi?!?! :muro:
TonyManero
05-04-2004, 17:31
La butto: ma non è che calcolano il tempo? Se è un laser cvome fa ad avere la lunghezza d'onda di un metro?
yossarian
05-04-2004, 17:40
http://www.ino.it/~falco2/dispense/telem.pdf
dai un'occhiata e vedi se può tornarti utile.
yossarian
05-04-2004, 17:42
Originariamente inviato da TonyManero
La butto: ma non è che calcolano il tempo? Se è un laser cvome fa ad avere la lunghezza d'onda di un metro?
se è un laser a frequenza ottiche non è la radiazione emessa che può avere lunghezza d'onda di un metro (il rosso è sui 760 nm) ma la portante dl segnale
Originariamente inviato da TonyManero
La butto: ma non è che calcolano il tempo? Se è un laser cvome fa ad avere la lunghezza d'onda di un metro?
Era la prima idea che mi è venuta in mente, ma poi ho fatto due conti...
Se voglio una risoluzione, mettiamo, di un millimetro, e la luce in un secondo fa 300.000 chilometri... che sono 300.000.000.000 di millimetri, vuol dire che dovrei fare un sistema in grado effettuare una misura in un 300.000.000.000 di secondo... che fanno un porcaio di hertz :D
Una cosa come dici tu è fattibile con gli ultrasuoni, ma con la luce no.
Solo che con gli ultrasuoni non riesco a centrare il bersaglio come si può fare con il laser, e in più non è molto preciso...
Originariamente inviato da yossarian
http://www.ino.it/~falco2/dispense/telem.pdf
dai un'occhiata e vedi se può tornarti utile.
Utilissimo!
Quello che voglio fare io è proprio l'ultima cosa che spiega...
Ok, ora la parola agli elettronici: come faccio un comparatore di fase??
yossarian
05-04-2004, 18:06
http://www.sobrero.casale-monferrato.al.it/spencer2000/eccitatorepll/schema.htm
uno schema di massima è riportato qui
Originariamente inviato da yossarian
http://www.sobrero.casale-monferrato.al.it/spencer2000/eccitatorepll/schema.htm
uno schema di massima è riportato qui
Visto... grazie... ;)
Quindi potrei provare a fare un rivelatore di fare semplicemente con una porta EX-OR modulando il laser con un'onda quadra invece che con un'onda sinusoidale... però... sto vedendo adesso che si può fare anche con un flip flop...
Hm... ma se uso un'onda quadra poi la misura posso farla solo sui fronti di salita o di discesa... per cui... argghhh mi sto incasinando!!!
Interessante questa cosa:
edit: non mi fa vedere l'immagine, la allego... nel prossimo messaggio...
Potrei quindi collegare il "signal in" con il segnale che mi modula il laser, e il "comp in" con il segnale ricevuto.
Poi capire da dove esce il segnale del comparatore di fase e usare quello, con un convertitore AD, per leggere la distanza...
yossarian
05-04-2004, 18:26
Originariamente inviato da gpc
Quindi potrei provare a fare un rivelatore di fare semplicemente con una porta EX-OR modulando il laser con un'onda quadra invece che con un'onda sinusoidale... però... sto vedendo adesso che si può fare anche con un flip flop...
Hm... ma se uso un'onda quadra poi la misura posso farla solo sui fronti di salita o di discesa... per cui... argghhh mi sto incasinando!!!
prendi la differenza di fase tra i fronti di salita dell'onda incidente e di quella riflessa
Originariamente inviato da yossarian
prendi la differenza di fase tra i fronti di salita dell'onda incidente e di quella riflessa
Giusto... è che stavo pensando anche a come farlo...
Però dovrebbe essere una cosa automatica con il flip flop... bah, devo provare, son cose che non conosco...
yossarian
05-04-2004, 18:49
buon divertimento
;)
Originariamente inviato da yossarian
buon divertimento
;)
Lo prendo in senso ironico :D
La cosa che mi scoccia è che il 90% del materiale che mi può servire lo devo ordinare all'estero, che due scatole...
ciccillover
05-04-2004, 19:53
Che cosa vorresti costruire? Un accrocchio che misura la distanza di un oggetto?
E' per il tuo elicottero? :D
Originariamente inviato da ciccillover
Che cosa vorresti costruire? Un accrocchio che misura la distanza di un oggetto?
E' per il tuo elicottero? :D
No no, guarda qui: http://www.disto.com/
E poi io non faccio accrocchi... :O
ciccillover
05-04-2004, 20:28
Bellino!
Cmq "accrocchio" era tanto per dire ;) Non ha alcun significato negativo, IMHO.
Originariamente inviato da gpc
No no, guarda qui: http://www.disto.com/
E poi io non faccio accrocchi... :O
ma se lo hanno già inventato che te ne fai ?:D
Originariamente inviato da misterx
ma se lo hanno già inventato che te ne fai ?:D
Vuoi mettere la soddisfazione? :O
:D
Era una cosa che volevo provare a fare... forse mi veniva anche buona per un esame...
Tu piuttosto che sai tutto dei flip flop :sofico: aiutami con rivelatore di fase :D
Originariamente inviato da misterx
ma se lo hanno già inventato che te ne fai ?:D
Da buon ingegnere gestionale, non ho la più pallida idea di cosa stiate parlando.:D
Però posso dire che considerato il tempo che ci hai messo a partorire l'idea, documentarti, chiedere consigli, valutare le informazioni ricevute, e quello che ancora ti manca per progettare, ordinare aspettare e ricevere le componenti, assemblare testare e chiudere il progetto, il tutto valutato al costo opportunità di un'attività generica alternativa senza requisiti particolari (che stimo in 7 euro l'ora), ipotizzando in prima approssimazione di considerare nulli tutti gli altri costi, nullo il costo opportunità delle risorse usate, nullo il tasso di attualizzazione delle risorse finanziarie che ti servono,
AVRESTI SPESO MENO A COMPRARLO E ALMENO FUNZIONAVA!:D:D:D
Originariamente inviato da SaMu
Da buon ingegnere gestionale, non ho la più pallida idea di cosa stiate parlando.:D
Buuuuuuuu i gestionali non esistonooooooo :O :cool:
:D :D
Però posso dire che considerato il tempo che ci hai messo a partorire l'idea, documentarti, chiedere consigli, valutare le informazioni ricevute, e quello che ancora ti manca per progettare, ordinare aspettare e ricevere le componenti, assemblare testare e chiudere il progetto, il tutto valutato al costo opportunità di un'attività generica alternativa senza requisiti particolari (che stimo in 7 euro l'ora), ipotizzando in prima approssimazione di considerare nulli tutti gli altri costi, nullo il costo opportunità delle risorse usate, nullo il tasso di attualizzazione delle risorse finanziarie che ti servono,
AVRESTI SPESO MENO A COMPRARLO E ALMENO FUNZIONAVA!:D:D:D
In effetti... ma hai presente la pubblicità della mastercard?
"ci sono cose che non hanno prezzo..." :O :p
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