Вид для печати
Очень нужна схема лазерного дальномера. Импульсного, фазового, без разницы. Необходим МАКЕТ лазерного дальномера для процесса обучения. Кое какие работы были выполнены - собран передатчик на базе лазерной указки (Т=15 мкс, Тау=0,3 мкс - эксперементальный оптимум; на приеме ФД256, осциллограф С1-122). Нужны методы приема, методы улучшения разрешения по дальности ( мах дельтаД= 0,5м)
имхо в лазерном дальномере лазер только как указка работает.
меряет там ультразвук.
не включая калькулятор в уме прикидываю - чтобы измерять расстояние с точностью до метра надо быстродействие системы иметь порядка 300 мгц.
не думаю чтобы обычные фотодиоды смогут воспринять чтото более 200 килогерц.
а в принципе чего там улучшать то - послал импульс и на огромной частоте считаешь время до прибытия импульса.
то частота то должна быть в районе 30 гигаерц чтоб точность была в сантиметр.
соответственно приемник должен иметь такое же время реакции.
а вы то как делали7
ну а если по сдвигу фазы - там же тоже очень маленький сдвиг - там такие же частоты должны быть для корректного определения сдвига фазы.
не знаю может я не прав конечно.............
Эту тему я знаю и видел (Указка + Ультразв. дальномер). Не подходит. Да, для Д=1см надо Тау=30 пс (fгр=10 ГГц, тут ты немного ошибся), но мне надо Д около 0,5 м, уже легче:) А сдвиг фазы на 90 градусов (для макс. точности) получится уже на 5 МГц
если честно интересно - как это получаетсяЦитата:
Сообщение от ZВалера
При f=5 Мгц, Т=0.2 мкс, тогда сдвиг фазы на 90 градусов=1/4Т=50 нс, т.е. соответствует макс. расстоянию 7,5 м. Требуется хороший фазофый детектор, я думал на 174ПС1
ну - расчеты верны на глаз так...........
дело то не в том. дело в точности измерения.
ну вот мы имеем 50 наносекунд - это 7 метров..............
чтобы иметь точность 7 сантиметров нужно минимальная тактовая частота 2 гигагерца.
(90 градусов при 5 мгц = мин. тактовая 20 мгц, умножаем на 100 = 2 ггц)
и соответственно вся приемная часть должна иметь адекватное время отклика.
иначе если фотодиод завалит все фронты как там чего мерять то7 это же нельзя будет пронормировать протарировать так что бы были повтряемые параметры.
ну допустим при прочих равных условиях фазу словить на плохом фд еще можно, но - в зависимости от засветки плохой фд будет сильно менять параметры импульса на выходе - то есть фаза будет сильно дрожать на выходе компаратора.
опять же ведь уровень сигнала будет очень разный хотя бы от расстояния - опять фаза уплывет сильно
вывод - вся приемная часть должна иметь пропускную способность на уровне не меньше пару гигов.
какая у вас точность предполагается вапще7
я просто в свое время занимался оптикой, но расстояние не мерял(прикинул что это оч сложно), звук передавал шимом, сигналки на стоянки делал. передвал обычным ледом от пульта сигнал на сотни метров(линзы брал мощные). указки не пользовал - заметно очень.
Имелось в виду что излучение непрерывное, модулированное по амплитуде синусоид. сигналом с f=5 МГц. Фаза между опорным (излученным) и принятым сигналом менняется от 0 до 90 градусов при изменении расстояния от 0 до 7,5 м. Далее на ФД, причем принятый через АРУ (конечно, это даст погрешность, но ее можно скомпенсировать). На выходе ФД напряжение пропорциональное сдвигу фаз, следовательно дальности. Здесь проблема еще и в модуляции лазерн. излучателя. У лаз.диода зависимость мощности излучения от тока, а не от напряжения и нелинейная. Пробовано модулировать импульсами Тау=200...300 нс, для ФД256 это предел. Смотрел через широкополосн. усилитель (полоса=100МГц) на С1-122, сильно интегрируются, передний фронт еще туда-сюда, задний сильно растянут, приходится делать большую скважность (Т=10...15 мкс).
не понял - это у вас что за выход то7 преобразователь чтоь какой7Цитата:
Сообщение от ZВалера
бери нормальный лазер - там есть фотодиод обратной связи. через операционник его - и все тебе будет. оу выровняет нелинейку.Цитата:
Сообщение от ZВалера
бери лазерный диод от двд рв - там и моща что спичку зажечь можно и обратная связь есть и скорость там огого.
на 54 скорости записи там под 100мгц по идее может быть а то и больше
кстати можно и фотоматрицу оттуда же выковырять - у нее тоже скорости бешенные
Выход ФД- это выход фазового детектора. Лазер от ДВД РВ... можно попробовать... А длина волны у него какая?
красный он, красный, сафсэм красный.
в видимом спектре
ммммм - то есть могу сказать что заведомо довольно точный прибор загрубляется до уровня топора.Цитата:
Сообщение от ZВалера
плохой метод.
тут сам бог велел все именно в цифре мерять не прибегая к преобразованиям аналог цифра и наоборот.
а налог кслонен к термосмещениям. тем более всякие там фазовые детекторы с преобразователем
по какой схеме детектор работает то7
Лазерный диод из китайской указки имеет частоту модуляции максимум 1 kHz.Цитата:
Сообщение от ZВалера
Лазерный диод привода оптических дисков - значительно больше , но нормально
свести его не получится
это почему это7Цитата:
Сообщение от KulibinV
у людей связи проходят на километры а то и десятки.
Добавлено через 8 минут
ничего ш себе больше.!Цитата:
Сообщение от KulibinV
прикинем - частота на матрице при первой скорости у цд - около двух мегагерц.
умножеам ее на 52 = больше 200мгц.
Для связи на лазерном луче используют газовые лазерыЦитата:
Сообщение от FLYING
(He- Ne , Ar), реже твердотельники на ИАГ матрице .
При этом изначально осесемметричный пучек расширяют
до диаметра 200-500 мм (и более).
У лазерного диода пучек выходит 7-10 градусов по одной
координате и 60-80 - по другой .Сделать из него пучок
в виде маленького пятна при большом диапазоне расстояний
не получится
да я походил эти лазеры в инстуте, и свч технику тоже.
не спорю. но вы все же почитайте инет, отчеты любителей. сайт радиосканер к примеру - там год назад как раз были про это статьи.
я про факты говорю а вы про теотрию...........
Ну не знаю, откуда такие данные, но у китайской лазерной указки расходимость намного меньше.Цитата:
Сообщение от KulibinV
тут про разное речь идет.
у самого диода - да - сходимость никакая - но после него линза ставится. вот линза и дает нужную сходимость
Там нужна сложная внеосевая асферика (линза) .Цитата:
Сообщение от FLYING
м.........
ну указки то работают...............
Можно попробовать подобрать оптич. систему к излучателю на диоде. В общем есть вариант еще твердотельник неодимовый с ЭОЗ, импульс красивый, но широкий...
Дак раз это всё в образовательных целях, может проще купить самую дешёвую лазерную рулетку и разобрать её по максимуму с сохранением работоспособности?
нуесли в учебных целях то можно порсто сдвиг фазы по осцылу студикам показать да и все.
а метры пусть вручную по фазе посчитают - хоть математику вспомнят
Можно и так, конечно... Опять же осциллограф нужен широкополосный, чтобы хотяб 5 нс на деление было... Тот же С1-122 - вроде хорош, но капризный... Есть кстати еще вариант методики измерения - корреляционный приемник (самый примитивный конечно, с одним импульсом и набором линий задержки) Проблема опять в формировании коротких импульсов. Слышал о генераторах на ДНЗ диодах, только как они строятся?
Не нужен там ЭОЗ . Да и медленнный он .Цитата:
Сообщение от ZВалера
Нужно просто расширить пучок зеркальным телескопом
(линзовый будет шибко дорогой , там длина волны
1.06 мкм)до ~50 мм , расщепить его (диагональным
зеркалом , можно в виде вставки малого диаметра ),
и поставить 2 фотоприемника - один фиксирует
фронт (лучше передний , он острее)
выходного импульса, а другой - фронт отраженного .
ZВалера, самый простой и точный вариант - усилитель оптического сигнала с релейным выходом: 1 - нет сигнала, 0 - есть сигнал, к выходу и подключается лазер. При измеряемом расстоянии 7,5 метра система возбудится на частоте ~10 МГц, 75 метров ~1 МГц, вполне измеряемые величины, даже аналоговым частотомером со стрелочкой :-)
ят одного никак не пойму - чем отражать будете7
зеркалом7
если не зеркалом то я думаю это дохлый вариант.
FLYING, так отражать, фокусировать на приёмнике и усиливать надо в любом случае, коллега ZВалера обозначил тему: "Лазерный дальномер" :-)
ну какая его применимость будет7
его пока настроиш проще рулеткой померять тем более что мы приходим к выводу что точность его будет не лучше метра а то и десяти.
просто студентам показать - типа вот.
вспомнил тут как лаборант, старый дед на лазерной технике, нам говорил, когда мы в журнале тех безопасности рассписывались - при стрельбе в ствол не смотреть
Добавлено через 2 минуты
надо на ультразвук переходить. а проще на глубокую яму в которую бульник кидают и слушают када он упадет, заодно студики на свежем воздухе погуляють.
Зеркалом - вариант дохлый . Оно удвоит угловую ошибку собственной установки и сигнал поийдет мимо приемника .Цитата:
Сообщение от FLYING
Нужно или триппель призмой (типа уголкового отражателя),
или отражателем типа "кошачий глаз" .
Вообще вояки применяют отражение и от диффузной
поверхности , только там надо ставить интерференционный узкополосный светофильтр .
ёпрст............
это кароче еще сложнее.
я так понимаю что до практической конструкции которая позволит работать именно в полевых условиях становится все дальше и дальше.
кстати что такое кошачий глаз7
А ты что думал ... это вам не ...... .....Цитата:
Сообщение от FLYING
У ночных животных под полупрозрачной светочуствительной сетчаткой глаза расположен отражающий слой , благодаря чему свет проходит сетчатку дважды и чуствительность удваивается ...Цитата:
Сообщение от FLYING
но за это приходится платить .....
если нарисовать оптическую схему , то внеосевой
луч из параллельного пучка упадет в фокусе на
эдакую зеркальную поверхность и от нее под таким же
углом отразится , и выйдет , повторно преломившись
на хрусталике и первой поверхности , под тем же углом ,
что и вошел , только с небольшим смещением
от оси .
В технической практике этот принцип усовершенствован, там стоит расфокусированный
компактный моноблочный бинокль Галлилея с зеркалом
в плоскости , где соберутся лучи параллельного входного
пучка .
чем7 глазами горящими или потерей фокусировки7Цитата:
Сообщение от KulibinV
Появлением демаскирующих признаковЦитата:
Сообщение от FLYING
:) Коллеги не превращайте тему в передачу "В мире животных" :) FLYING прав - для демонстрации общего метода достаточно излучателя модулируемого импульсами или синусоидой, зеркала, фотодиода, и широкополосного осциллографа. Но речь шла еще и о методах измерения, т.е. чтобы показать например критерии точности, разрешающей способности по дальности, зависимости точности измерения от оптической среды, от отражающей поверхности и т.д. Поэтому такая тема. Можно конечно разобрать лазерную рулетку и методом xxxx выявить какие нибудь сигналы. Но хотелось бы самому...
да там лазер лишь как указка работает а меряет там у звук
Тем более... Еще раз о формировании коротких импульсов - идея с ДВД-РВ интересна и со временем я ее реализую, - но хотелось подумать и о других методах модуляции лаз. диода. Лаз. диод в коллекторе - на мой взгляд не очень хорош. Вариант такой:в сток СВЧ полевика, а на затвор формирователь или на отрезке коакс. кабеля, или на ДНЗ диоде? О методах приема: согласен с KulibinV, опорный фотодиод необходим, измерения проводить по задержке между фронтами опорного имп-са и отраж-го, вопрос: методы выделения фронта имп-са с миним. ошибками (в частности устранение джиттера)?
не забывайте что пологость заднего да и пееднего фронта сильно будет зависеть от уровня оптического сигнала
Все уже придумано до нас: откройте любую ссылку на лазерный дальномер Leica DISTO
Добавлено через 2 минуты
Только фазовый метод измерения! И больше ничего по сей день! Он не превзойден!