Svet elektronike

[mtome]

Pozdravljeni!
Zanima me, kako bi se dalo meriti čas z natatnčnostjo 3.3E-12 sekunde. Ali za to obstaja že kakššwn timerski čip? Dobro bi bilo, če bi ta čas lahko prebral mikrokontroler.

[Gustav]

Timerski cip ? Za 0.33 THz ?

[SimonS]

Uh, ne verjamem, da bi kristal nihal tako tocno, sploh pa ob nihanju temperature.
Varjanta:
1. ce imas moznost spremljati GPS signal. Tam imas zelo natancno uro
2. oni DCF signal, ali kako se te imenuje ona tocna ura.

[Gustav]

Bojim se, da za locljivost v rangu nekaj pikosekund GPS in/ali DCF77 ne bosta niti priblizno dovolj "picosecond timing resolution" (brez "") v Googlu sicer izpljune nekaj zanimivih rezultatov, tezava je le v tem, da so to se vedno meritve v rangu stotin pikosekond

Te resitve seveda nimajo nobene zveze z elektroniko in cipi (vir pozitronov za 'pateticnih' 138 ps ?); ce je najhitrejsi tranzistor na svetu res 0.6 THz (vir: Google; to je hitrost v super-idealnih laboratorijskih razmerah, najbrz je se nekaj deset let oddaljen od zacetka proizvodnje, ...), bo bolj tezko obstajal komercialno dostopen cip, ki bi delal pri 0.33 THz.

V bistvu bi bilo zanimivo vedeti koliko propagacije se nabere skozi komponente v enem timerju (stevcu); ce bi potem samo ekstrapoliral s hitrosti tistega tranzistorja na predvideno hitrost/pocasnost timerja, sestavljenega iz teh rekorderjev, bi najbrz kljub temu ostal pod 0.33 THz.

[mtome]

Rad bi sestavil laserski dalinomer. 3.3E-12 sekund je čas, v katerem žarek naredi 1mm. Mogoče moj pristop z timerjem ni pravilen. Ali morda kdo ve, kako se da to narediti.

p.s. Sigurno se da, sem v Conradovem katalogu zasledil tak dalinomer ki je tudi na 1mm natancen.

[Vlado]

Matjaž,
preden se lotiš tako zahtevnega projekta moraš poiskati vsaj minimum informacij o tem kako stvar deluje.Ni dovolj videti da nekaj obstaja, to zadevo v Conradu je verjetno delal tim strokovnjakov in so uporabili kar nekaj namensko razvitih elementov.
Ne me narobe razumeti, nimam namena vzeti ti pogum ampak prvo kar mi je padlo v oko zdaj ko si povedal kaj bi rad je to da si v štartu naredil napako:
vzel si svetlobno hitrost, to je prav samo za meritev razdalje moraš računati z dvojno razdaljo. Laserski žarek ki ga pošlješ na merjeni objekt naredi pot do objekta in še enkrat nazaj. Tako je čas ki ga meriš dvakrat daljši, potem ga deliš in dobiš dejansko razdaljo.
Rezolucija 1mm?
Za začetek rajši uzami večjo toleranco.
Vlado

[Gustav]

Ce bi hotel meriti dolzino svetlobnega impulza (OOK modulacija) z resolucijo 1 mm, so tvoje casovne zahteve:

C / (razdalja * 2)

~300000000 / 0.002 = 150 GHz

To je sicer pol manj od tvoje zahteve na zacetku (razlog za to je omenil ze Vlado - ce zacnes meriti impulz ob zacetku oddaje do konca sprejema, namesto od zacetka do konca sprejema, si lahko privoscis pol nizjo frekvenco merjenja za isto natancnost), a se vedno dalec izven dometa hobby (in najbrz tudi precej bolj resne komercialne) elektronike, vsaj kolikor je meni znano. Zakasnitve ostalih komponent (senzor, preklopi, itd.) bi meritev tako ali tako izmalicile do neuporabnosti, tudi ce bi taka merilna komponenta res obstajala, saj pri 1 GHz samo del % napake pri nekaj komponentah zapored lahko pomeni vecji odklon vec stopenj tvoje meritve (torej bi namesto na 1 mm natancno imel v koncni meritvi lahko se nekaj mm napake).

Ker nisi povedal prav nicesar o objektu merjenja, ti ne moremo predlagati niti tega, kako bi bilo tezavo mogoce zaobiti ali meritev izvesti drugace - tako kot si ti zastavil problem (merjenje od 1 mm navzgor proti neskoncnosti v korakih po 1 mm z merjenjem dolzine impulza svetlobe) se zdi prakticno nemogoce s hobby elektroniko. Ce bi bil problem zastavljen bolj realno (predvsem kar se tice mejnih podrocij meritve, torej minimalnega oz. maksimalnega meritvenega intervala), bi bilo najbrz mogoce kaj narediti. Dvomim, da merilnik, ki si ga videl v katalogu, res ustreza vsem tvojim navedenim zahtevam.

[mtome]

V conradu imajo tole:
merilnik razdalje

Res sem se zmotil, saj je natancen na 2 do 3 mm.
Doma naraejani laserski merilnik pa bi lahko recimop pritrdiv na dva koračna motorja, in bi potem lahko s pomočjo rašunalnika izrisoval 3D sliko tega kar je pred tabo. Slišal sem pa, da se namesto radarja vseveč uporablja lidar, ki uporablaj laserski žarek za iskanje predmetov.
Za začetek bi bilo dobro, če bi laserski merilnik bil natančen na 1 cm, kasneje pa bi se lahko spomnil še česa boljšega, da bi izboljšal natančnost.

Razmišljel sem pa tudi, da bi morda lahko meril čas na ta način:
1. mikrokontroler bi dal ikaz za meritev viokofrekvenčnem oscilatorju.
2. oscilator bi najprej prižgal laser, nato pa bi svoj sinusni signal poslal na nek števec.
3. ko bi se žarek vrnil, bi zamrznil oscilator.
4. mikrokontroler bi prebrav števec in ugotovil fazo signala.
5 iz tega bi lahko zračunal razdaljo.


Vendra ne vem, ali bi moja ideja delovala. Ali mil lahko kdo svetuje?
[/url]

[Gustav]

En cm je samo en razred magnitude manj kot prejsnja zahteva, torej si se vedno v rangu 15 GHz. Tudi ce bi tvoja ideja delovala, mi ni cisto jasno, kje bos dobil tak oscilator in stevec (VF elektronika je zame hud bavbav, menim da upraviceno).

Se ne bi tega dalo lotiti kako drugace - recimo z zajemom dveh pozicijsko zamaknjenih slik in preracunom v 2.5D model ?

[Jure]

Matjaž,

VF dobro obvladajo nekateri radioamaterji.

Postavi tvoje vprašanje na forumu:

http://www.volknet.net/forum/

Tukaj je veliko konstruktivnih radioamaterjev, ki so tudi dobri v UHF in višjih frekvencah.

Lp
Jure

[Vlado]

Matjaž,
posiljam en link ce bo kaj pomagalo pri tvojem projektu:
http://www.electronics-lab.com/projects/test/021/index.html

Vlado

[mtome]

[Gustav]

Mtome, mislim, da si si izbral nekoliko prevelik zalogaj za tvoj nivo (ne)znanja in kar presenetljivega nepoznavanja tematike, vsaj po tvojih pripombah sodec. Tukaj je nekaj cisto osnovnih razmisljanj na omenjeno temo in tukaj nekaj o casovni zahtevnosti tovrstnih problemov, saj mislim da ti - podobno kot pri ideji o merjenju intervalov v rangu pikosekund - ni prav prevec jasno v kaj se spuscas (je pa tovrstno preracunavanje vsaj izvedljivo tudi za hobby-uporabnike z danasnjim hardverom, za razliko od ideje o 0.33 THz vezjih ...).

Na to temo obstaja tudi precej knjig; na Amazonu jih najdes najlazje z iskalnikom z nizom "computer vision" (neposredni link z rezultati iskanja najbrz ne bi deloval, zato jih bos poiskal sam). Tudi nase knjiznice ocitno niso slabo zalozene z materialom na to temo (449 zadetkov za "computer vision"), kar ti lahko prihrani precej denarja ob nakupu.