Elettro-matematica...

[gpc]

Scusate il titolo un po' cretino 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]

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.

[gpc]

No aspetta, forse mi sono spiegato male... oppure non ho capito la tua risposta
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?!?!

[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?

[yossarian]

http://www.ino.it/~falco2/dispense/telem.pdf


dai un'occhiata e vedi se può tornarti utile.

[yossarian]

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

[gpc]

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
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...

[gpc]

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]

http://www.sobrero.casale-monferrato...pll/schema.htm

uno schema di massima è riportato qui

[gpc]

Originariamente inviato da yossarian
http://www.sobrero.casale-monferrato...pll/schema.htm

uno schema di massima è riportato qui

Visto... grazie...

[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!!!

[gpc]

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]

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

[gpc]

Ecco l'immagine

[gpc]

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]

buon divertimento

[gpc]

Originariamente inviato da yossarian
buon divertimento

Lo prendo in senso ironico
La cosa che mi scoccia è che il 90% del materiale che mi può servire lo devo ordinare all'estero, che due scatole...

[ciccillover]

Che cosa vorresti costruire? Un accrocchio che misura la distanza di un oggetto?
E' per il tuo elicottero?

[gpc]

Originariamente inviato da ciccillover
Che cosa vorresti costruire? Un accrocchio che misura la distanza di un oggetto?
E' per il tuo elicottero?

No no, guarda qui: http://www.disto.com/

E poi io non faccio accrocchi...

[ciccillover]

Bellino!
Cmq "accrocchio" era tanto per dire Non ha alcun significato negativo, IMHO.