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Es wurde gesagt: "Die bei Conrad erhältlichen reichen nur ca. 1 Meter, basieren auf piezo und haben recht schmalbandige Frequenz. "
Die Wandler im Modul srf08 entsprechen den 40kHz Typen, die es bei Conrad gibt. Das srf08 ist für Messungen bis 6m vorgesehen. Die Ansteuerspannung liegt bei 12-15V?
Schmalbandigkeit ist dabei zunächst keine Einschränkrung für die Reichweite. Die Reichweite wird durch den Störabstand des Echosignals bestimmt. Störabstand erreicht man durch gute Filterung und durch hohe Sende-Energie, wobei sich die Sende-Energie aus Leistung und Dauer des ausgesendeten Impulses zusammensetzt.
Es könnt interessant sein, für die verfügbaren Wandler einmal die Erreicharkeit der Grenzen für diese Parameter zu testen.
Leistung ist relativ einfach: Wieviel Spannung verträgt ein solcher Piezo Wandler und wie erzeugt man sie. Ein 40kHz burst mit 100V zu erzeugen geht ja noch, ich weiß im Momnet nicht wieviel der Wandler aushalten soll, aber mit knapp 100V habe ich ihn nicht kaputt gemacht (obwohl er in den meisten Einsatzfällen mit 2x5V oder 2x12V betrieben wird.
Die Dauer beeinflußt auch die Auflösung. Ohne zusätzliche Filterung, nur durch die Slektivität der Wandler bestimmt, kommt man wohl auf eine Burst-dauer von 8 Perioden und eine Auflösung um 1 -3cm.
Mit zusätzlicher Filterung, wodurch die Übertragung Schalbandiger wird, gewinnt man Energie und verliert Entferungsauflösung, wenn das Filter alle Energie Anteile des Signals integriert, ohne zu berücksichtigen, ob der Engergieanteil von Beginn oder vom Ende des ausgesendeten Impulses ist.
Man kann dies umgehen, indem man zu Beginn des Pulses eine andere Frequenz wählt als zum Ende des Pulses und die Anteile des Sendeimpulses beim Empfang wiedererkennt und zeitlich richtig zuordnet. Ein akustisches Signal mit dieser Eigenschaft kllingt etwa wie "Chirp" und heißt deshalb auch so.
Ein Filter das diese Eigenschaft ausnutzt ist meißt ein digitales Filter, das die Empfangswerte ab jedem Abtastwert mit dem Signalverlauf des Sendeimpulses faltet. (Es wird also das Signal aufgenommen und zur Filterung wird rechnerisch das Sendesignal mit seiner Dauer von zB 100 Abtsatwerten an jeder Stelle des Empfangssignals angelegt, und über die länge paarweise multipliziert und aufsummiert (mit 0° und auch noch einmal mit 90° Phasenverschiebung, dann werden die Summen quadriert und paarweise aufsummiert).
Das so gefilterte Signal ist auch bei längern Sendeimpulsen nicht mehr in der Auflösung beschränkt. Die Rechenoperationen kann man sich (leicht)mit einem Excel Sheet veranschaulichen. Ich zeige gerne ein paar Bilder davon, nur nicht heute (gestern).
Ich habe die Polaroid Sendesignale selbst nicht gemessen und ich kenne auch die Auswertung nicht, ich habe aber gelesen, daß dort mit unterschiedlichen Frequenzen gearbeitet wird. Weiß jemand ob es sich um Chirp Signale zur Erhöhung der Enferungsauflösung handelt, und wie die Signalfilterung durchgeführt wird?
Manfred
Zitat von Manf
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