diferencia de tiempo de vuelo en hardware

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Tengo un emisor ultrasónico y dos receptores ultrasónicos. Cuando el emisor emite un pulso, los receptores reciben la señal en diferentes momentos. Solo me interesa la diferencia entre los dos horarios de recepción.

Al principio, estaba pensando en usar un microprocesador, medir los tiempos de llegada individuales y luego tomar la diferencia. Tomar dos medidas absolutas cuando solo se requiere una diferencia parece algo innecesario y puede agregar inexactitudes.

¿Hay una manera de medir las diferencias de tiempo de pulso en el hardware, es decir, de forma analógica? ¿Sería esto aconsejable?

    
pregunta Randomblue

4 respuestas

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Usa un llamado TDC, por ejemplo, el acam-gp21: enlace . Incluso tiene un ejemplo de medición ultrasónica en el manual.

    
respondido por el Tom L.
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Podrías hacerlo en hardware con algunos comparadores, un reloj rápido, un par de contadores y un circuito de resta ...

También podría usar los comparadores con algunos amplificadores operacionales configurados para integrarse, luego restar la diferencia en el nivel de voltaje entre los dos integradores, y luego usar algunos medios para convertir esa diferencia de voltaje en un valor de tiempo significativo.

Probablemente hay otras formas creativas de hacer esto, pero parece una carrera hacia una máquina de Rube Goldberg cada vez más elaborada . Este es el tipo de aplicación en la que un pequeño micro sobresale y, dependiendo de su implementación, sería mucho más preciso que un circuito analógico que requiera componentes de precisión y una cuidadosa planificación de tempco.

    
respondido por el akohlsmith
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Algunos dispositivos MSP430 tienen un periférico llamado Timer D que tiene un período de tiempo de 4 ns y lo he visto usado para este tipo de aplicaciones. Consulte MSP430 con temporizador D

Debería simplificar significativamente el desarrollo.

    
respondido por el Gustavo Litovsky
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Por su publicación anterior, sé que va a utilizar un transductor ultrasónico 400ST / R100. El principal problema con estos transductores es que son de banda estrecha. Mire la señal recibida (Los primeros resultados de medición con osciloscopio) enlace tal vez ahora lo haga entender el problema

Métodos de detección de TOF

1) Paso a nivel de referencia, problema: depende del nivel de la señal recibida, si cambia la distancia, será un problema.

2)Elcruceporceroolabúsquedadelaposicióndeseñalmáximarequieredigitalizacióndelaseñal.Encontrarlamáximaposiciónparadichaseñalesdifícilporquetieneunapartesuperiorplana(mirelaenvolventedelaseñal).

3)CorrelaciónoL1,cálculosdenormasL2.Paraobtenerlamáximaposicióndecorrelaciónconprecisión,utilicelainterpolaciónparabólica.Sicalculalacorrelaciónentrelaseñalrecibida,obtendráalgocomoesto.(Esautocorrelacióndelaseñalrecibidadespuésdetransmitirtrespulsosde40KHz)

Como ves, el principal problema de la correlación son los lóbulos laterales. Si cambia la señal de excitación a Chirp, los lóbulos laterales serán más bajos. A pesar de estos lóbulos laterales, logré obtener una desviación estándar de 0,9 ns de TOF, con el equipo que mencioné en tu publicación anterior.

¿Método de bruja para elegir? Depende de la precisión que necesites.

    
respondido por el Arturas Aleksandrovas

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