Při provádění různých stavebních prací se neobejdete bez měření. Mistři se přitom uchylují k používání rulet, bez kterých by nebylo možné zahájit žádnou stavební činnost. V době digitálních technologií byla ruleta nahrazena tak všestranným nástrojem zvaným laserový dálkoměr. Jaký druh nástroje je to, stejně jako vlastnosti jeho fungování, budeme zvažovat podrobněji.

Laserový dálkoměr je moderní svinovací metr, jehož prostřednictvím je možné provádět měřicí úkony bez přiblížení se k objektu měření. Takový nástroj se také nazývá laserové pravítko, pomocí kterého můžete měřit vzdálenosti od jednoho objektu k druhému a přitom být na jednom místě. Laserové rulety mají vysokou přesnost měření, která přesahuje i přesnost pravítka nebo svinovacího metru.

Od doby, kdy se objevily první laserové dálkoměry, se dnes jejich pole působnosti výrazně rozšířilo. Své uplatnění našly v oblasti stavebnictví, krajinářství, topografie, geodézie a dokonce i ve vojenských záležitostech. Univerzální měřič délky umožňuje vypočítat vzdálenost od jednoho bodu k druhému s přesností na centimetr a dokonce i na milimetr. Taková přesnost je velmi důležitá a absence nutnosti přesunu na jiný měřicí bod šetří čas a usnadňuje fyzickou práci.

Dálkoměr je nazýván univerzálním přístrojem, neboť nemá pouze funkci měření vzdáleností. Toto zařízení je určen k měření plochy místnosti, jejího objemu, stran podle Pythagora, podle lichoběžníkové funkce a určení maximální a minimální vzdálenosti. Laserový dálkoměr lze použít jako nivelaci při určování rozdílu v úrovních umístění bodů v prostoru. Takové miniaturní zařízení, které velikostí nepřesahuje standardní svinovací metr, není vůbec levné. Cenu ovlivňují parametry, jako je funkčnost, ale i princip fungování zařízení. Níže se dozvíte více o tom, jak fungují laserové dálkoměry.

Princip činnosti laserového dálkoměru

Princip fungování laserového dálkoměru-rulety spočívá v měření doby, kterou laserovému paprsku trvá cesta z jednoho bodu do druhého, tedy od zařízení k objektu. Tento princip fungování laserového svinovacího metru má značnou výhodu, která je dána absencí nutnosti přesunu na druhý měřicí bod. To platí zejména tehdy, když je druhý měřicí bod umístěn na těžko dostupném nebo nepřístupném místě. Dálkoměry jsou optické, ultrazvukové a laserové.

Je důležité vědět! Změření vzdálenosti pomocí dálkoměru zabere několik sekund, zatímco měření pomocí měřicí pásky zabere alespoň několik minut.

Je důležité si uvědomit, že přesnost odečtů dálkoměru závisí na denní době. Stojí za zmínku, že účinnost nástroje je mnohem vyšší v noci než ve dne. K tomu jsou nástroje vybaveny přídavným zaměřovačem nebo digitální videokamerou, která umožňuje jasně vidět laser. Pro dálkoměry existují tři provozní režimy:

  • fáze;
  • impuls;
  • kombinovaný.

Princip činnosti pulzního režimu činnosti je založen na změně konstantní hodnoty rychlosti světla. Tyto možnosti jsou navrženy pro měření velkých vzdáleností.

Základem fázových zařízení je vlastnost světelný tok změny ve fázi modulace při odrazu od objektu. Všechny výpočty jsou prováděny mikroprocesorem. Kombinovaný režim umožňuje kombinovat metody měření fáze a pulzu.

Je důležité vědět! Primitivní dálkoměr najdeme i v moderně mobilní telefon, jen u takového měření je velmi velká chyba.

Kritéria výběru nástroje

Abych vybral to nejlepší laserový dálkoměr, je třeba věnovat pozornost důležité parametry zařízení. Tyto zahrnují:

  1. Místo měření. Pokud potřebujete dálkoměr pro ulici, budete si muset vybrat modely s pohledem. Ve dne totiž není dráha laseru viditelná, takže není možné určit, na jakém místě se měření provádějí. Pro domácnost je vhodný běžný laserový metr.
  2. Délka měření. Je jasné, jak vybrat laserový svinovací metr na maximální délku. Chcete-li to provést, musíte vědět, jaké maximální hodnoty budou zařízení přiřazeny. V tomto případě je třeba věnovat velkou pozornost přímo minimální délce. Je mnoho přístrojů, které počítají délku od 5 cm, ale jsou i takové, které začínají od 50 cm.Na cenu to na rozdíl od maximální délky vůbec nemá vliv.
  3. Přesnost měření. U většiny zařízení je chyba až 1,5-3 mm. Nástroje v cenová kategorie až 6000 rublů. Dálkoměry dražší než 6 tisíc rublů mají chybu až 1 mm. Navíc je třeba poznamenat, že takové chyby nejsou zachovány po celé délce. Přesnost odečtů je také ovlivněna faktory, jako je sluneční záření, klid zařízení během měření a také naměřená délka.
  4. Funkční. Je třeba se rozhodnout, jaké možnosti by v zařízení měly být. Pokud je to potřeba k provedení stavebních prací, pak stačí obyčejný domácí nástroj. Pokud plánujete provádět geodetické výpočty, pak se neobejdete bez nástroje s plnou funkčností. Tyto nástroje lze rozdělit do tří skupin:

  • Nejjednodušší typy, které umožňují měření až do 30 m. Jejich cena je od 1000 rublů.
  • Střední pohledy, které umožňují měření až do 80 m. Taková zařízení mají různé funkce: výpočet, paměť, podsvícení, zvuk a další.
  • Pokročilé pohledy, které jsou vybaveny plnou funkčností. Náklady na taková zařízení jsou poměrně vysoké, takže se používají pouze při provádění nejsložitějších měřicích prací.

Za zmínku také stojí, že některé modely jsou vybaveny vyhledávačem videa, což také ovlivňuje cenu zařízení. Často přístroje umožňují měření od 100 do 300 metrů. Při výběru nástroje nezapomeňte, že většina z nich je určena pro měření v přímce.

Závěrem stojí za zmínku, že laserové dálkoměry se na rozdíl od ultrazvukových dálkoměrů staly rozšířenějšími a oblíbenějšími, a to díky jejich účinnosti a přesnosti získaných výsledků.

Úvod 3

Teoretická část 4

Popis okruhu 6

Popis programu 13

Závěr 34

Reference 35

Aplikace 36

Úvod

Projekt je určen k získání praktických dovedností při navrhování jednoduchých mikroprocesorových systémů pro různé účely. Projekt vychází z teoretické části disciplíny "Organizace počítačů a systémů". Úkol k projektu kurzu vydává projektový manažer.

Projekt předmětu je realizován za účelem upevnění znalostí v předmětu "Organizace počítačů a systémů" a rozvoje dovedností pro samostatný návrh mikroprocesorových systémů pro různé účely.

Cíle projektu kurzu jsou:

    praktické zvládnutí techniky navrhování zařízení;

    syntéza funkčního diagramu mikroprocesorového systému na základě analýzy výchozích dat;

    získání dovedností ve vývoji hardwaru a software mikroprocesorový systém;

    další rozvoj dovedností ve funkčně-logickém, obvodovém a konstrukčním návrhu, provádění a vydávání projektové dokumentace v souladu s GOST.

K řešení těchto problémů je nutná znalost nejen předmětu „Organizace počítačů a systémů“, ale i řady příbuzných oborů a také schopnost využívat regulační a referenční informace.

Jedním z hlavních směrů vědeckého a technologického pokroku v současnosti je vývoj a široké využití mikroelektronických produktů v průmyslové výrobě, v zařízeních a řídicích systémech pro širokou škálu objektů a procesů.

Jedním z příkladů jsou mikrokontroléry vyráběné společností Microchip Technology. Tato rodina 8bitových mikrokontrolérů se vyznačuje nízkou cenou, nízkou spotřebou energie a vysokou rychlostí. Mikrokontroléry mají vestavěný program EEPROM, datovou RAM a jsou k dispozici v 18 a 28 výstupních pouzdrech. Pro produkty, jejichž program se může měnit nebo obsahuje libovolné proměnné části, tabulky, kalibrační parametry, klíče atd., je k dispozici elektricky mazatelný a přeprogramovatelný mikrokontrolér PIC16F84. Obsahuje také elektricky přeprogramovatelnou datovou ROM. Právě tento ovladač použijeme k vývoji ultrazvukového měřícího zařízení.

Teoretická část

Činnost ultrazvukového měřícího zařízení je založena na jevu šíření zvukových vln vzduchem a jejich odrazu v procesu šíření od jiných médií (řízených těles).

Informace o vzdálenosti k ovládanému tělesu, přesněji nějaké reflexní zóně náležející k povrchu ovládaného tělesa, je dána časovým zpožděním přijímaného signálu vůči vysílanému. Přibližně stejným způsobem se netopýři orientují v prostoru: vysílají směrovaný paprsek ultrazvukových vibrací dopředu a zachycují odražený signál. Zvukové vlny se šíří vzduchem určitou rychlostí, proto lze podle zpoždění příchodu odraženého signálu s dostatečnou mírou přesnosti posoudit, v jaké vzdálenosti se nachází předmět, který zvuk odrážel.

Ultrazvukový dálkoměr měří vzdálenost k ovládanému tělu podle schématu umístění echa (viz obr. 1).

Rýže. 1. Schéma umístění echa.

K měření vzdáleností ve vzduchu se používají piezokeramické snímače (typu MUP-3 a MUP-4, výrobce ELPA, Zelenograd), pracující na 40 frekvence kHz. Dva piezokeramické měniče (vyzařovací a přijímací), zvolené tak, aby rezonanční frekvence vyzařující záření, které se shoduje s rezonanční frekvencí příjmu příjmu, tvoří akustický blok.

Výhody použití takových převodníků ve vzduchu jsou: srovnatelná jednoduchost vyzařování a příjmu kmitů, kompaktnost přijímacích-vyzařovacích prvků zařízení, vysoká odolnost proti hluku, chemickému a optickému znečištění životní prostředí, schopnost pracovat v agresivním prostředí při vysokých tlacích, možnost výrazného odstranění sekundárního zařízení z místa měření, dlouhá životnost, snadné použití, relativně nízká cena, téměř okamžitá připravenost k provozu po zapnutí, necitlivost na elektromagnetické rušení, vysoká spolehlivost, odolnost sluchových orgánů člověka vůči ultrazvuku používané frekvence (40 kHz) a řada dalších.

Příklady použití vyvinutého ultrazvukového dálkoměru mohou sloužit jako: kontrola vzdálenosti mezi vozidly při jeho pohybu v podmínkách nedostatečné viditelnosti při nízkých rychlostech, měření stavu naplnění nádrží kapalnou látkou, úrovně naložení bunkrů nebo karoserie se sypkým nebo drceným materiálem, kontrola rozměrů výrobků, měření vzdálenosti od boku plavidla ke stěně nábřeží atd.

Popis schématu zapojení

Schematické schéma navrženého zařízení je uvedeno v příloze. Prezentované schéma lze rozdělit do 5 funkčních bloků:

1) napájení;

2) vysílací jednotka;

3) přijímací jednotka;

4) zobrazovací jednotka;

5) digitální řídicí jednotka.

Pojďme se podívat, jak každý z nich funguje.



Rýže. 2. Napájení.

Napájení je znázorněno na Obr. 2. Při zapnutí síťový vypínač S1 primární vinutí přichází transformátor TV1 střídavé napětí hodnotu 220V. Ze sekundárního vinutí transformátoru je odstraněno střídavé napětí snížené na 7,5V. Po průchodu diodovým můstkem V1-V4 získáme usměrněné, neuhlazené napětí asi 7V, protože na diodách je malý úbytek napětí. Zvlnění výsledného usměrněného napětí je vyhlazeno elektrolytickým kondenzátorem C2 a keramický kondenzátor C1 je určen k filtrování vysokofrekvenčního síťového rušení. Poté je napětí stabilizováno pomocí integrovaného regulátoru napětí DA1 a vysokofrekvenční a nízkofrekvenční rušení jsou filtrovány pomocí kondenzátorů C3 a C4. Diodový můstek V1-V4 je namontován na křemíkových nízkofrekvenčních diodách umožňujících napětí až 100V při proudu nepřesahujícím 10A. Integrovaný regulátor napětí DA1 (KR142EN5V) má následující charakteristiky: Uout=5V – výstupní napětí;

Imax=1,5A - maximální zatěžovací proud;

Pmax=10W - maximální výkon;

inkluze - pozitivní - typ spojení.

Tento napájecí obvod je typický.

Rýže. 3. Blok vysílače.

Tabulka 1. Charakteristika PKUP MUP-3

Význam


Šířka emisního pásma na úrovni 0,5, kHz

Šířka pásma příjmu 0,5 úrovně, kHz

Podle úrovně 0,7 max.

Do úrovně 0,5 max.

Kapacita při 1 kHz, pF

Vstupní impedance na frekvenci maximálního záření, kOhm

omezující přípustná hodnota napětí vstupního signálu, V

Bipolární tranzistory typu n-p-n KT972 použité v obvodu mají následující parametry:

Ukboyi=60V - maximální přípustné impulsní napětí kolektor-báze;

Ukeoi=60V - maximální povolené pulsní napětí kolektor-emitor;

Ikmaxi=4000mA - maximální povolený kolektorový pulzní proud;

Pkmaxt=8W - maximální povolený konstantní ztrátový výkon kolektoru s chladičem;

H31e≥750 - koeficient statického přenosu proudu bipolárního tranzistoru v obvodu se společným emitorem;

Ikbo≤1000mkA - kolektorový zpětný proud;

Fgr≥200MHz - mezní frekvence koeficientu přenosu proudu v obvodu se společným emitorem;

Rýže. 4. Blok přijímače.

Blok přijímače je znázorněn na Obr. 4. Přijímací jednotka je vyrobena podle obvodu zesilovače se společným emitorem. Maximální zesílení pro zesilovač se společným emitorem se vypočítá z poměru rezistorů R19 a R22. Tito. 10000/10=1000. Rezistory R16 a R18 slouží ke stabilizaci pracovního bodu tranzistoru. Poměr jejich jmenovitých hodnot určuje polohu pracovního bodu tranzistoru T6. Rezistor R13 přitáhne výstup přijímače k ​​zemi, když ze zesilovače není žádný signál. Rezistor R17 slouží k nastavení režimu citlivosti ultrazvukového snímače Qz3. Kondenzátory C7 a C8 filtrují stejnosměrnou složku. Jako zářič Qz3 byl použit piezokeramický ultrazvukový měnič MUP-4 (protože má podle výrobce dostatečně vysokou citlivost), jehož hlavní charakteristiky jsou uvedeny v tabulce 2.

Tabulka 2. Charakteristika PKUP MUP-4

Název parametru, měrná jednotka

Význam

Frekvence maximální rychlost, kHz

Akustický tlak ve vzdálenosti 0,3 m at
Uin=5V při frekvenci maximálního záření, dB

Citlivost na frekvenci maximálního příjmu, mV/Pa

Šířka emisního pásma na úrovni 0,5, kHz

Šířka pásma příjmu 0,5 úrovně, kHz

Radiační diagram, Grad

Podle úrovně 0,7 max. Kurz >> Komunikace a komunikace

... ultrazvukové spotřebičů není možné z důvodu malého rozsah akce ... velkými vozidly. Nastavení rozsah Měření K dispozici jsou tři úrovně citlivosti... analogová a digitální funkční zařízení. Pomocí technologie BCDIII...

  • Zlepšení účinnosti ochrany proti munici rádiovými pojistkami na základě implementace metod

    Abstrakt >> Komunikace a komunikace

    Pro detekci signálu, - čas Měření základní parametry signálu; - čas ... -1 základem paměťového uzlu je 3 ultrazvukové zpožďovací linky a jejich elektronické přepínání ... vývoj účinných opatření a zařízení zvýšení poloměru rozsah práce SP RV. ...

    • Dálkoměr je zařízení pro měření vzdálenosti k objektu. Zaměřovač pomáhá robotům v různých situacích. Jednoduchý robot na kolečkách dokáže pomocí tohoto zařízení detekovat překážky. Létající dron se pomocí dálkoměru vznáší nad zemí daná výška. S pomocí dálkoměru můžete dokonce sestavit mapu místnosti pomocí speciálního algoritmu SLAM.

    1. Princip fungování

    Tentokrát si rozebereme fungování jednoho z nejoblíbenějších senzorů – ultrazvukového (US) dálkoměru. Existuje mnoho různých modifikací takových zařízení, ale všechny fungují na principu měření doby průchodu odraženého zvuku. To znamená, že snímač vysílá zvukový signál v daném směru, poté zachytí odraženou ozvěnu a vypočítá dobu letu zvuku ze snímače k ​​překážce a zpět. Ze školního kurzu fyziky víme, že rychlost zvuku v určitém prostředí je konstantní hodnota, ale závisí na hustotě prostředí. Když známe rychlost zvuku ve vzduchu a dobu, za kterou zvuk dosáhne cíle, můžeme vypočítat vzdálenost, kterou zvuk urazí pomocí vzorce: s = v*t kde v je rychlost zvuku v m/s a t je čas v sekundách. Rychlost zvuku ve vzduchu je mimochodem 340,29 m/s. Aby se dálkoměr vyrovnal se svým úkolem, má dvě důležité věci Designové vlastnosti. Za prvé, aby se zvuk dobře odrážel od překážek, vysílá měnič ultrazvuk o frekvenci 40 kHz. K tomu má snímač piezokeramický emitor, který je schopen generovat zvuk o tak vysoké frekvenci. Za druhé, emitor je navržen tak, aby se zvuk nešířil všemi směry (jako je tomu u běžných reproduktorů), ale úzkým směrem. Obrázek ukazuje vyzařovací diagram typického ultrazvukového dálkoměru. Jak můžete vidět na obrázku, zorný úhel nejjednoduššího ultrazvukového dálkoměru je přibližně 50-60 stupňů. Pro typický případ použití, kdy senzor detekuje překážky před sebou, je tento úhel pohledu docela vhodný. Ultrazvuk dokáže detekovat i nohu židle, zatímco například laserový dálkoměr si toho nemusí všimnout. Pokud se rozhodneme skenovat okolní prostor, otáčením dálkoměru v kruhu jako radar, ultrazvukový dálkoměr nám poskytne velmi nepřesný a zašuměný obraz. Pro takové účely je lepší použít jen laserový dálkoměr. Rovněž je třeba upozornit na dva závažné nedostatky ultrazvukového dálkoměru. První je, že porézní povrchy dobře absorbují ultrazvuk a senzor k nim nedokáže změřit vzdálenost. Pokud se například rozhodneme změřit vzdálenost z multikoptéry k povrchu hřiště s vysokou trávou, s největší pravděpodobností získáme velmi fuzzy data. Stejné problémy nás čekají při měření vzdálenosti ke stěně pokryté pěnovou gumou. Druhá nevýhoda souvisí s rychlostí. zvuková vlna. Tato rychlost není dostatečně vysoká, aby byl proces měření častější. Předpokládejme, že před robotem je ve vzdálenosti 4 metrů překážka. Aby zvuk létal tam a zpět, bude to trvat až 24 ms. Před nasazením ultrazvukového dálkoměru na létající roboty by měl být změřen 7krát.

    2. Ultrazvukový dálkoměr HC-SR04

    V tomto tutoriálu budeme pracovat se snímačem HC-SR04 a ovladačem Arduino Uno. Tento oblíbený dálkoměr dokáže měřit vzdálenosti od 1-2 cm do 4-6 metrů. Přitom přesnost měření je 0,5 - 1 cm. různé verze stejný HC-SR04. Některé fungují lépe, jiné hůře. Rozeznáte je podle vzoru desky na zadní straně. Verze, která funguje dobře, vypadá takto:

    A zde je verze, která může selhat:

    3. Připojení HC-SR04

    Senzor HC-SR04 má čtyři výstupy. Kromě země (Gnd) a výkonu (Vcc) je tu ještě Trig a Echo. Oba tyto výstupy jsou digitální, takže je připojíme k libovolným výstupům Arduino Uno:
    HC-SR04 GND VCC trig echo
    Arduino Uno GND +5V 3 2
    Schematické schéma zařízení Vzhled rozložení

    4. Program

    Zkusme tedy nařídit senzoru, aby vyslal sondovací ultrazvukový puls, a pak opravit jeho návrat. Podívejme se, jak vypadá časový diagram HC-SR04.
    Diagram ukazuje, že ke spuštění měření potřebujeme na výstupu generovat trig kladný impuls o délce 10 μs. Poté senzor vydá sérii 8 impulsů a zvýší úroveň na výstupu echo, při přepnutí do pohotovostního režimu odraženého signálu. Jakmile dálkoměr zaznamená, že se zvuk vrátil, dokončí pozitivní puls echo. Ukazuje se, že musíme udělat pouze dvě věci: vytvořit impuls na Trig, aby se začalo měřit, a změřit délku impulsu na Echo, abychom pak vypočítali vzdálenost pomocí jednoduchého vzorce. My ano. int echoPin = 2; inttrigpin = 3; void setup() ( Serial.begin(9600); pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT); ) void loop() (int trvání, cm; digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2); digitalWrite (trigPin, HIGH); delayMicroseconds(10); digitalWrite(trigPin, LOW); trvání = pulseIn(echoPin, HIGH); cm = trvání / 58; Serial.print(cm); Serial.println(" cm"); zpoždění (100); ) Funkce pulseIn měří délku kladného pulzu na noze echoPin v mikrosekundách. V programu zaznamenáváme dobu letu zvuku v proměnné trvání. Jak jsme zjistili dříve, musíme čas vynásobit rychlostí zvuku: s = trvání * v = trvání * 340 m/s Převádíme rychlost zvuku z m/s na cm/µs: s = trvání * 0,034 m/us Pro usnadnění převedeme desetinný zlomek na obyčejný: s = trvání * 1/29 = trvání / 29 A nyní si připomeňme, že zvuk urazil dvě požadované vzdálenosti: k cíli a zpět. Vydělme vše 2: s = trvání / 58 Nyní víme, odkud se v programu vzalo číslo 58! Nahrajeme program na Arduino Uno a otevřeme monitor sériového portu. Nyní zkusme namířit senzor na různé předměty a podívat se na vypočítanou vzdálenost na monitoru.

    Úkoly

    Nyní, když víme, jak vypočítat vzdálenost pomocí dálkoměru, pojďme udělat několik užitečných zařízení.
    1. Stavební dálkoměr. Program měří vzdálenost každých 100 ms pomocí dálkoměru a výsledek zobrazuje na znakovém LCD displeji. Pro pohodlí lze výsledné zařízení umístit do malého pouzdra a napájet bateriemi.
    2. Ultrazvuková hůl. Napišme si program, který bude „pípat“ bzučákem na různých frekvencích, v závislosti na naměřené vzdálenosti. Pokud je například vzdálenost od překážky větší než tři metry, bzučák vydá zvuk jednou za půl sekundy. Na vzdálenost 1 metr - jednou za 100 ms. Méně než 10 cm – neustále pípá.

    Závěr

    Ultrazvukový dálkoměr je snadno použitelný, levný a přesný senzor, který dobře funguje na tisících robotů. Jak jsme zjistili z lekce, senzor má nevýhody, které je třeba vzít v úvahu při stavbě robota. dobré rozhodnutí může být sdílení ultrazvukový dálkoměr spárovaný s laserem. V tomto případě si navzájem vyrovnají své nedostatky.

    2

    Dálkoměry jsou jedním z nejvyhledávanějších nástrojů na jakékoli stavbě, ať už se jedná o domácí opravy nebo rozsáhlé stavby.

    Existují dva hlavní typy dálkoměrů: ultrazvukové a laserové. A podle funkčnosti se dělí na domácí a profesionální.

    Ultrazvukové dálkoměry

    Princip činnosti ultrazvukového dálkoměru je podobný jako u echolotu a je založen na odrazu zvuku od měřeného objektu. Hlavní výhodou takových dálkoměrů je nízká cena díky čemuž jsou ideální pro domácí použití a renovace bytů. K dnešnímu dni se průměrné náklady na zařízení pohybují od dvou do tří tisíc rublů.

    Výhody

    • Měření vzdáleností k předmětům, které propouštějí světlo, jako jsou okna.
    • Vestavěný teploměr - často užitečná funkce na staveništi. Například, pokud je nutné dodržet teplotní režim pro sušení betonové směsi.
    • Laserové ukazovátko zjednodušuje zaměřování na měřený objekt. (není k dispozici u všech modelů)

    Nedostatky

    • Provozní dosah zařízení nepřesahuje 20-25 metrů kvůli rozptylu zvukových vln.
    • Relativně nízká přesnost měření.
    • Měřený objekt musí být dostatečně velký a jeho povrch nesmí pohlcovat zvuk.

    Ultrazvukový dálkoměr se vyplatí vybrat, pokud nepotřebujete vysokou přesnost. Takové zařízení je perfektní pro odhadování vzdáleností a předběžné výpočty.

    Laserové dálkoměry

    Široká škála laserových svinovacích metr zahrnuje jak domácí spotřebiče, které jsou jen o něco málo dražší než ultrazvukové, tak profesionální za několik desítek tisíc rublů. Takže si můžete vybrat dálkoměr pro jakýkoli rozpočet a úkoly.

    Výhody

    • Rozsah měření od 30 do 250 metrů (některé profesionální modely).
    • Vysoká přesnost měření ± 1-5 mm v celém rozsahu.
    • Měření vzdáleností i velmi malých předmětů, jako jsou hlavy hřebíků.
    • Rozsáhlá výpočetní funkčnost i pro ty nejjednodušší modely: plocha, objem, Pythagorova věta atd.

    Nedostatky

    • Nesprávná práce za jasného světla a za slunečného počasí. (problém je vyřešen použitím speciálních reflektorů).
    • Neschopnost změřit vzdálenost od oken a zrcátek.

    Přes drobné nedostatky i ten nejjednodušší laserový dálkoměr v mnoha ohledech předčí ultrazvukový dálkoměr. Získáte dobrou přesnost a všestrannost použití. Pokud uvažujete o dražších modelech, dostanete celá řada užitečné funkce:

    • Vestavěná paměť vám umožňuje provádět řadu měření, aniž byste byli rušeni zaznamenáváním mezivýsledků.
    • Analytické funkce: výpočet úhlu, neznámá výška a další.
    • Spuštění měření na časovači sníží chybu měření tím, že eliminuje přemístění zařízení při stisku kláves.
    • Synchronizace se smartphonem pro přenos všech výsledků měření do výkresů.

    závěry

    S rozvojem technologie se ultrazvukové dálkoměry postupně dostávají do pozadí a ustupují laserovým, kvůli jejich přesnosti a všestrannosti. Rozdíl v ceně se stále více zmenšuje a laserový dálkoměr si dnes může dovolit každý.

    Několik poznámek:
    Všechny detaily potřebné k vytvoření ultrazvukového dálkoměru podle tohoto schématu se prodávají v chipidipu, stojí to asi 500-900 rublů za všechno (nepamatuji si přesně - bylo tam hodně peněz, nepočítal jsem :-) . (kryt, výškové reproduktory, konektory atd.)
    Některé komentáře k obvodu ultrazvukového dálkoměru:
    1. Můžete použít jakékoli výškové reproduktory, na různé úkoly jsou lepší různé ... pro můj úkol - čím větší rozměry, tím lépe, úhel je 50.
    2. Můžete zkusit použít jen jeden relativně drahý AD822 a komparátor vyměnit za něco levnějšího (jen jsem neměl vůbec nic jiného po ruce)
    3. V mega pro generování 40 kilohertzů můžete použít časovač, k tomu musíte vyzvednout další rezonátor. (měl jsem jen 16 a 12.. nesedí)
    4. Rychlost zvuku ve vzduchu skutečně závisí na teplotě - pokud je přesnost velmi důležitá (nezajímá mě to), vezměte to v úvahu
    5. Všimněte si - že na obrázku dálkoměru v pouzdře - výškové reproduktory se nedotýkají plastu - jeden člověk říkal, že při megapřesném nastavení (tohle umí i tento obvod) se zvuk z výškového reproduktoru na mikrofon bude přenášen přes pouzdro, takže je lepší hrát na jistotu
    6. Můžete si prohlédnout příklad nejjednoduššího mega firmwaru na C (v tomto schématu).
    7. Je lepší použít programátor STK200 / 300 aka avreal - můžete stáhnout software a obvod
    8. Podle rozumu je ve firmwaru potřeba sledovat jak začátek, tak konec "balíčku", v ukázce jen začátek (přesnost se konkrétně zvýší) .. možná to doplním - já zveřejním to.
    9. Výškový reproduktor velmi miluje 40kHz - trochu do strany není vůbec v pořádku ... asi v návodu píšou pravdu, že je rezonanční :-)
    10. Na obvodu ne nadarmo jsou v emitoru nacpané tranzistory - ti, co chtějí dát víc voltů než 12 - vítej - jeden člověk řekl, že bude skřípat hlasitěji (počítáme dále). Neudělal jsem to ze tří důvodů: za prvé stále potřebuji najít 24 voltů někde jinde a za druhé, aktuální verze s odpovídajícím nastavením odporu vidí zeď 4 metry daleko, tzn. Nemám to kde vyzkoušet a ani nepotřebuji. No, třetí důvod, proč ta samá osoba řekla, že výškové reproduktory mají tendenci při tomto napětí zemřít
    11. Obecná rada: všechny rezistory a kondenzátory najdete v nefunkčním zdroji z ATX počítače (všechny jsou někde kolem 1/8 wattu) - ušetříte!
    12. Mylný názor, že ultrazvuk vydávaný pískadlem mohou jaksi slyšet psi a další tvorové, má na ně špatný vliv: můj pes jednou v noci přišel a usnul před zapnutým pískadlem.
    13. Taky - to je tak snadné si všimnout - mega a další 8bitové řadiče od atmelu - stíhají perfektně .. v některých úlohách místo předepsaných 16 fungují za 24 a normálně.
    14. Při nastavení R5 nad kiloohmy (10, 50, 100) získáte velmi velké zesílení a s největší pravděpodobností budete potřebovat klakson, ale rozsah měření se značně zvýší.
    15. Namísto upevnění klaksonů (s velkým R5), viz výše, můžete upgradovat firmware tak, aby v počáteční chvíli nečekal na užitečný signál. Pak ale nebude možné měřit vzdálenosti asi 10 cm nebo méně.

    Komentáře k tipu 8 - žlutá označuje okamžik, kdy bylo na příjmu spuštěno přerušení ultrazvukovým dálkoměrem, ve skutečnosti se můžete omezit na tento úplně první okamžik, chvíli počkat a provést další měření, generující další dávku pulzů - a zvážit doba letu zvuku jako čas od prvního vyslaného pulzu (nebo druhý není důležitý) do PRVNÍHO přijetí.
    Druhá možnost - označená červeně - je přesnější - protože vzplanutí pulsů zpravidla nedochází v ideální formě a ne úplně (nemusí existovat několik prvních nebo posledních trojitých pulsů), v fakt i na obrázku je vidět, že je po okrajích "zploštělý", ačkoliv byl vyslán ideální obdélník pulsů - a tak: jde o to, aby střed balíčku zůstal na svém místě i přes to, že jeho okraje komparátor již nemusí cítit. Takže přesnost pár .. (milimetrů, člověk si musí myslet) závisí na tom, jestli byl ve firmwaru ultrazvukového dálkoměru při příjmu zpět zohledněn střed nebo jen začátek packy.