Laserový Dialkomer

Dotazy na technické problémy, vlastní řešení technických problémů

Moderátor: Moderátoři

Zpráva
Autor
Návštěvník

Laserový Dialkomer

#1 Příspěvek od Návštěvník »

Uvažujem o vlastnej konštrukcii laserového dialkomera a po navrhnutí blokovej schémy prechádzam postupne ku navrhnutiu konkrétneho obvodu /obvodov)

Ku tomu ale potrebujem počítač impulzov do 9999 (4x10), ktorý zvládne frekvenciu do cca. 150 MHz pri opakovacej frekvencii laseru 10 - 100 Hz
Problém je, že bežné dvojkové a desiatkové čítače zvládnu max. 15 MHz, čím by som získal presnosť 10 m namiesto požadovaného 1 m.

vedel by niekto o vhodnom riešení počítača impulzov do 150 MHz.
ďakujem :wink:
Uživatelský avatar
DAP
Příspěvky: 147
Registrován: 10 pro 2006, 00:00

#2 Příspěvek od DAP »

PS za podnetné rady a odpoveď vopred ďakujem :wink:
Uživatelský avatar
Crifodo
Příspěvky: 14779
Registrován: 11 říj 2005, 00:00

#3 Příspěvek od Crifodo »

Co takhle použít rychlý předdělič řady SAB?
http://www.zajic.cz/250mhz/250mhz.pdf
http://mujweb.atlas.cz/www/citac/citac.htm
technika je trochu dál než na 15 MHz, už řada MH74xx zvládala 25 MHz a vybírané o něco víc...
ke stavbě dálkoměru přeju hodně štěstí, budeš ho potřebovat :wink:
Uživatelský avatar
MirrA1
Příspěvky: 531
Registrován: 30 srp 2006, 00:00

#4 Příspěvek od MirrA1 »

No pokud vím, tak dělič SAB6456 se přestal nějak v roce 2000 vyrábět, tak teď ho bude témeř nemožný za normální peníze sehnat.
Uživatelský avatar
DRAKE
Příspěvky: 276
Registrován: 05 zář 2005, 00:00

#5 Příspěvek od DRAKE »

Vždycky mně zajímalo jak tohle funguje. Mohl by jste mne někdo poučit.
Ježíš na kříži zaplatil za naše hříchy a tím nás osvobodil od věčné smrti. Platí i pro bastliře :-).
Uživatelský avatar
Sendyx
Příspěvky: 12454
Registrován: 05 čer 2005, 00:00
Bydliště: Ostrava

#6 Příspěvek od Sendyx »

Buď jako interferometr - malé dálky, nebo obdobně, jako radar.
Uživatelský avatar
DRAKE
Příspěvky: 276
Registrován: 05 zář 2005, 00:00

#7 Příspěvek od DRAKE »

Tak radar chápu, ale ten interferometr moc ne.
Ježíš na kříži zaplatil za naše hříchy a tím nás osvobodil od věčné smrti. Platí i pro bastliře :-).
Uživatelský avatar
Sendyx
Příspěvky: 12454
Registrován: 05 čer 2005, 00:00
Bydliště: Ostrava

#8 Příspěvek od Sendyx »

Je to ještě složitější a blbě jsem se vyjádřil - velmi malé dálky, nerovnosti, drsnosti se měří interferometrií. Malé dálky se měří interferometrickým vyhodnocením modulovaného paprsku, kdy z důvodu omezené přesnosti se nepoužívá pulz jako v radaru, ale "kontinuální" laserové záření.
Uživatelský avatar
Sendyx
Příspěvky: 12454
Registrován: 05 čer 2005, 00:00
Bydliště: Ostrava

#9 Příspěvek od Sendyx »

Princip měření malých dálek je prý úplně stejný, jako měření dálek radiolokačního zapalovače u AA raketových střel.
Uživatelský avatar
ViPali
Příspěvky: 524
Registrován: 21 lis 2005, 00:00
Bydliště: Bratislava

#10 Příspěvek od ViPali »

DRAKE píše:Vždycky mně zajímalo jak tohle funguje. Mohl by jste mne někdo poučit.

Existuje viac možností.
1/ Laser vyžeruje v určitom kuželi s maximom v strede. Prijímač vyhodnocuje maximum odrazeného signálu. Aby dopadlo na pdijímač maximum, musí byť odrazený signál zlomený o uhol alfa. Potom sa počíta trigonometria. Tzn. ak je vzdialenosť laser - prijímač 10cm a uhol lomu 30° potom meraná vzdialenosť je 20cm (nebite ma ak som sa pomýlil vo výpočte)

2/ Laser vyžaruje svetlo modulované 100MHz v pulzoch po 100Hz. Meranie trvá napr. 1s.
Celé to potom vyzerá ako vzorkovací osciloskop. Koľko z tých 100MHz sa vyskytne v tých 100Hz za jednu sekundu. Ak sa nemýlim, tak bežne sa používa cca. 30MHz, to potom dáva jednoduchý výpočet na presnosť 0,5m.


74LVX74 - 160MHz
74A..90 - 150MHz (?)
Ako elektrikár sa cítim slobodne.
Môžem hovoriť do vedenia!
Uživatelský avatar
Crifodo
Příspěvky: 14779
Registrován: 11 říj 2005, 00:00

#11 Příspěvek od Crifodo »

dělal jsem před časy nějaké pokusy s komunikací laserem na větší vzdálenost a na základě toho tvrdím, že zachytit a zpracovat odražený signál není zrovna **del. Při kmitočtech řádu 100 MHz už vůbec. K tomu optika, odrážeče a stabilní mechanická konstrukce. K tomu odolnost proti rušivému okolnímu osvětlení.
DAPe, omrknul jsi provedení a ceny geodetických dálkoměrů?
Uživatelský avatar
Sendyx
Příspěvky: 12454
Registrován: 05 čer 2005, 00:00
Bydliště: Ostrava

#12 Příspěvek od Sendyx »

http://www.tona.cz/multi/stanley/ram.ph ... anguage=cs

při ceně, kolik to stojí...

A jestli nestačí dosah, dá se určitě odkoupit něco, co se používá v armádě, a tam jsou dálky do 5-10km.
Uživatelský avatar
Crifodo
Příspěvky: 14779
Registrován: 11 říj 2005, 00:00

#13 Příspěvek od Crifodo »

Sendyx píše:http://www.tona.cz/multi/stanley/ram.php?id=1-77-913&language=cs

při ceně, kolik to stojí...

A jestli nestačí dosah, dá se určitě odkoupit něco, co se používá v armádě, a tam jsou dálky do 5-10km.


No, předpokládám, že když chce přesnost 1m, tak hodlá měřit spíš na ty kilometry než na 30m, což je reálný dosah toho ukazovátka z Tony :lol:
http://www.gpprague.cz/10031%20cesky.htm
měřit 30 m s přesností 1m by totiž bylo poněkud idiotské.
Seriózní laser na stovky m - jednotky km je za trochu jiné peníze.
http://www.geoobchod.cz/images/leica.pdf
z armády se dá zadní branou občas něco získat za hubičku, to nepopírám a fungovalo to už za komanče. V Mirošově nabízeli strejcům i motor z Mi-24. Levně! :wink:
Uživatelský avatar
Sendyx
Příspěvky: 12454
Registrován: 05 čer 2005, 00:00
Bydliště: Ostrava

#14 Příspěvek od Sendyx »

Myslím, že samotné dálkoměry z nesmontovaných zařízení průzkumu (Sněžka nebo něco přenosného) se prodávaly kolem 20000, a dosah je pár km.
Uživatelský avatar
DAP
Příspěvky: 147
Registrován: 10 pro 2006, 00:00

#15 Příspěvek od DAP »

tak trochu som sa nepriamo inšpiroval týmto dialkomerom, ktorého dosah je cca. 20 kilometrov a cena $11,247.99 je tam ku nemu aj manual
http://www.newcon-optik.com/Specs/lrb20000.pdf
manual : http://www.newcon-optik.com/Manuals/LRB20000_pt.pdf

Vo Viedni je dokonca jedna firma, ktorá ponúka široký sortiment laserových diod, kolimátorov, napájače laserových diod, a najmä selektívnych diod :
Ponukový list : http://www.roithner-laser.at/All_Datash ... 070126.pdf
selektívne fotodiody : http://www.roithner-laser.com/MID_IR_PD.html
http://www.roithner-laser.com/IR-PD.html


A laserové diody možno zohnať aj tu :
GME 500mW : http://www.gme.cz/index.php?prodejny=&a ... k=&sk=&SC=
Podľa odhadu, má táto dioda dosah až cca. 50 Kilometrov.
____________________________

S použitím laserov to ale nie je také jednoduché, kedže už relatívne malý výkon môže pri priamom ožiareni oka poškodiť zrak dotyčného, avšak s rastúcou vlnovou dlžkou laserového žiarenia klesá priepustnosť žiarenia cez rohovku a šošovku.
Nechcem tento problém v žiadnom prípade zjednodušovať, ale pri dnešnom vývoji medicínskej starostlivosti, je možné impantovať umelú šošovku a dokonca je možné transplantovať rohovku, zatial čo s poškodenou sietnicou nepohne ani zázrak.
____________________________
____________________________

NavrhovanýPrincíp činosti :

Laserový impulz bude vyžiarený zo špecifickou opakovacou frekvenciou (dlžkou impulzu) tak aby bola na displeji zmena/opakovanie merania, čo najmenej postrehnutelná zrakovým zmyslom.
Tento elektrický impulz bude zároveň vyvedený aj ku ďalšiemu spracovaniu.

Po odraze sa časť žiarenia vráti späť a po prechode optikou vyvolá v optodiode prechod prúdu.

Pasívna časť sa bude skladať zo spominaneho
- VF generátora impulzov s frekvenciou 150 MHz
- Čítača
- Zobrazovacieho prvku
Štartovací laserový impulz privedie signál z VF generátora na čitač, ktorý bude v režime ČITANIA a až impulz s fotodiody zastaví ďalšie čitanie impulzov a vďaka zapojenemu oneskorovaciemu obvodu zotrvá hodnota napočítanych impulzov na displeji, až kým impulzom z tohto oneskorovacieho obvodu dôjde ku vynulovaniu čítača a čítač sa tak pripravý na ďalší cyklus počítania.

Ak budem pre učely pochopenia uvažovať o rýchlosti svetla 300 000 000 m/s, tak laserový lúč prejde 1 meter za cca. 3 nanosekundy a ďalšie 3 nanosekundy mu bude trvať návrat do miesta, odkiaľ bol lúč vyslaný.
Z toho vyplýva, pokiaľ chcem merať vzdialenosť s presnosťou na 1 meter, musí byť obvod čítača schopný spracovať impulz trvajúci 3 nanosekundy (cca.300 MHz) ktorý bude následne vydelený dvomi - alebo jednoduchšie, čítač spracuje len každý druhý impulz, čím odpadne nutnosť delenia počtu impulzov a bude možné použiť VF generátor s frekvenciou 150 MHz,

Podľa katalogu dokáže bvod NAND MH7400 preklopiť hodnotu H>L al. L>H za cca, 2...5 ns
zatial čo dvojkový al. desiatkový čítač zvládne signály nie menšie než 10-ky až 100-ky ns (cca.15 - 30 MHZ)
____________________________
____________________________

Niečo ku konštrukcii :

OPTIKCKÚ
časť bude tvoriť ďalekohlad s velkým zosilnením/priblížením (a tiež veľkou svetelnosťou) a to tak aby zorný uhol čo najviac kopíroval uhlovú rozbiehavosť fokusovaného laserového lúča na danú meranú vzdialenosť, čím sa dosiahne toho, že obrazec laserového žiarenia v terči, bude čo najviac prekrývať plochu, ktorú ďalekohlad dokáže zobraziť.

Prvkom ktorý zvýši presnosť merania bude selektujúca optodioda, ktorej optická citlivosť bude dostatočne úzka a bude čo najviac korešpondovať s vlnovou dlžkou žiarenia použitého laserového lúča.
Tomu napomôže použitie optického selektívneho filtra.
_____________________________
_____________________________

Je jasné, že uspešnosť merania (max. dosah a presnosť merania) bude závisieť nielen na svetelných podmienkach (hmla, dážď, sneh, prach) ale bude závisieť najme na odrazových vlastnostiach terča.

Z hladiska merania v čo najväčšej odchylke od optickej kolmice objektu, budú na porovnávanie vzdialenosti najvhodnejšie lesklé povrchy s nerovnosťami a rozmanitou jemnou štruktúrou.
Přílohy
laserový dialkomer.jpg
uvažovaná konštrukcia
(25.56 KiB) Staženo 82 x
Naposledy upravil(a) DAP dne 21 úno 2007, 12:45, celkem upraveno 2 x.
Odpovědět

Zpět na „Poradna“