Hallo an alle.

Ich möchte eine Ultraschallkapsel als Microfon verwenden, mir ist klar das ich damit auch nur den Ultraschall "empfangen" kann.

Wie verhällt sich so eine Kapsel ?

Wie ein Kondensator Micro , oder wie eine dynamische Kapsel ?

Bei den Kapseln handelt es sich um die Standartkapseln die es auch bei reichelt zu kaufen gibt .

Gruß Sven

meinst du so etwas wie die Ultraschall-Empfänger Kapsel UST-40R ?

Deine Fragen sind doch im dazu erhältlichen Datenblatt beantwortet? Die Kaseln sind Piezoelektrisch und produzieren eine hochimpedante Wechselspannung(einige Kiloohm, je nach Frequenz) am Ausgang. Eine vernünftige Emfindlichkeit wird nur bei der Resonanzfrequenz erreicht.

...da bleibt nur die Frage offen was das werden soll

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Haste keine Ahnung von dem Kasten,
lass die Finger von den Tasten !!!

Unser Primus wieder ...

Ich möchte einmal versuchen mithilfe von 3 Ultraschallempfängern im abstand von 1 meter im dreieck aufgestellt die richtung einer ultraschallquelle zu bestimmen...


Wenn die Kapseln eine hochimpedante Wechselspannung rausgeben sollte es ein Ordentlicher Sym amp eigentlich reichen um diese zu verstärken.


Gruß Sven

...ja, ich


...gut dann würde ich das mal mit Ultraschallempfängern probieren

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So .. die verstärker funktionieren ... und liefern mir schön verstärkte signale von 2Vss

Jetzt habe ich aber noch ein anderes Problem, wie erkenne ich am besten eine spezifische frequnez ? Ich dachte dabei an den NE567. Aber ich vermute mal das diese zu langsam sein wird um dann später die unterschiedlichen laufzeiten zu ermitteln.

Jemand ne gute idee ?

Gruß Sven

Warum willst du eine spezifische Frequenz erkennen? Du hast doch nur eine Quelle mit fixer Frequenz? Zudem stellen die Empfängerkapseln selbst recht scharfe Bandpassfilter dar.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am  1 Jul 2008 10:56 ]

Gute Frage
Muss man nicht eher die Laufzeitunterschiede zwischen den 3 Empfängern auswerten?

Ich dachte mir das so ...


Sensor 1 empfängt als erstes das Signal und startet 2 Timer (Timer0 & Timer1)

Kommt jetzt das signal an Sensor 2 an wird Timer0 gestoppt,

erreicht das Signal Sensor 3 wird der Timer1 gestoppt.


Natürlich auch so nur mit anderen sensoren wenn das Signal bei einem anderen sensor als erstes eintrifft.


Gruß Sven


[ Diese Nachricht wurde geändert von: sme-bbg am  1 Jul 2008 18:55 ]

Zitat :

Zudem stellen die Empfängerkapseln selbst recht scharfe Bandpassfilter dar.

Und das, sowie die geringe Bandbreite der US-Geber, erschwert eine präzise Laufzeitmessung.

Für eine höhere Genauigkeit kann man die Phasenlage der US-Schwingungen auswerten, aber wegen der geringen Wellenlänge wird das Ergebnis dadurch mehrdeutig.
Deshalb muss man bei der Auswertung der Trägerphase entweder grob wissen wo man ist, oder man muss mittels geeigneter Modulation eine Grobortung ermöglichen.

Im Prinzip ähnelt dein Problem der mittlerweile stillgelegten Decca-Navigation.
Dieses Hyperbelnavigationssystem für Schiffe und Flugzeuge arbeitete auf größenordnungmäßig ähnlichen Frequenzen.
Da sich aber Radiowellen etwa 1 Million mal schneller als der Schall ausbreiten, waren da die Wellenlängen und die Abstände zwischen den Sendern etwas größer.



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Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

So rein gefühlsmässig wir das ganze recht schwer werden um irgend eine verwendbare Genauigkeit zu erhalten. Hast du dir schonmal die Antwort eines solchen Ultraschallsensors auf einen ausgesendeten US-Impuls am Oszi angeschaut? Nur so kannst du herausfinden wie du das Signal am besten analysierst.

Der Sender sowie auch der Empfänger werden die maximale Amplitude nicht sofort erreichen, sondern etwas Anschwingzeit brauchen, da sie ja resonante Bauteile sind. Falls diese Zeit viele Zyklen umfasst hast du ein Problem... Aufgrund der Angaben im Datenblatt von Reichelt ist so eine Empfängerkapsel ein Oszillator mit einer Güte (Q) von etwa 100. Das wird zu einer nicht vernachlässigbaren Anschwingzeit über eine ganze Handvoll Schwingungsperioden führen, so etwa 20 im unbelasteten Fall wenn ich mich nicht verschätzt habe. Besser wird es wenn du ordentlich Last drauf gibst. Dazu kommt nochmals das selbe vom Sender, der auch erst anschwingen muss wenn du ein Signal darauf gibst.

Wenn nun der Pegel an den Sensoren unterschiedlich ist (was durch den verschiedenen Abstand so sein wird), verursacht eine feste Schwellspannung für das "Startsignal" eine unterschiedliche Verzögerung, d.h eine unterschiedliche Anzahl Zyklen bis der Impuls erkannt wird. Dadurch hast du schnell einen inakzeptablem Messfehler. Die Wellenlänge von 40 kHz Ultraschall liegt bei etwas weniger als einem cm, da darfst du kaum einen Zyklus verpassen, sonst misst du irgendwas.

Auswege aus diesem Problem wären, die Ansprechschwelle so niedrig und der US-Pegel so hoch zu wählen dass die erste Schwingung garantiert die Triggerschwelle überschreitet. Ob das möglich ist hängt vom Anssprechverhalten des Sensors ab. Auf jeden Fall sit das nicht besonders förderlich für die Störunempfindlichkeit der ganzen Geschichte. Ansonsten könntest du eine AGC Schaltung bauen die nach einer Reihe von empfangenen Impulsen die Verstärkung anpasst so dass von allen Sensoren derselbe Pegel kommt.

Oder du nimmst einen DSP, sampelst alle Signale und wertest per Software aus.

Zitat :

Pegel so hoch zu wählen dass die erste Schwingung garantiert die Triggerschwelle überschreitet.

So macht man es bei Loran, ebenfalls einen Hyperbelnavigationsverfahren auf 100,000000kHz.

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Ich bin gerade in der Stimmung für kompliziertere Lösungen, wie wäre anstelle von einer Festfrequenz weisses Rauschen aussenden, alle Signale einzeln sampeln, auf denselben Pegel normalisieren und dann per digitaler Autokorrelation die Laufzeitdifferenzen zu den drei Sensoren messen? In Hardware oder nur mit einem Microcontroller plus IC-Grab möchte ich so etwas allerdings nicht bauen...

[ Diese Nachricht wurde geändert von: photonic am  1 Jul 2008 23:40 ]

Zitat :

In Hardware oder nur mit einem Microcontroller plus IC-Grab möchte ich so etwas allerdings nicht bauen...

Aber mit einem PC oder einen DSP natürlich, geht das.
Es gibt auch entsprechende Software, eine Demoversion sollte ich hier noch haben, die Rauschen verwendet um Beschallungsanlagen zu justieren.

Das Problem wäre aber auch hier, dass diese Keramik-US-Kapseln nur eine sehr geringe Bandbreite haben.

Vielleicht schreibt uns sme-bbg ja mal was er gedenkt damit anzustellen.

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Es geht um die Orientierung eines Roboters im Raum...

habe mir da jetzt noch etwas anderes überlegt.

ich seten in den raum an markanten punkten (alle 4 ecken) eine Baake

diese bake Empfängt ein Infrarotsignal und tartet draufhin einen Ultraschall Impuls.

Der Roboter sendet ein Infrarotsignal
(Moduliert mit dem entsprechenden code der Baake dachte dabei erstmal an RC5) aus startet einen Timer und stoppt diesen wieder wenn ein Ultraschall signal eingeht. Läuft der Timer über so hat die baake nicht geantwortet ... aus den entfernungen der zu den unterschiedlichen baaken sollte es doch möglich sein die positon zu berechnen.

Ne andere idee dies zu machen , war es mit einem Infrarotlaser ein gitter auf den boden zu projezieren. Der Roboter merkt wenn der Infrarotlaser über seinem Fotodransistor vorbekommt und fragt daraufhin per funk den laser ab wo er denn grade ist.
Das habe ich aber erstmal verworfen als ich die preise für ordentliche ablenkeinheiten gesehen habe (Closed Loop)

Ich meine das das Miniaturwunderland in Hamburg auch ein ähnliches verfahren verwendet um die position der Schiffe herauszufinden.


Gruß Sven