Ультразвуковой термометр, Он же анемометр и указатель направления ветра Опции

[Altair]

Увидел на выставке вооружений и военной техники вот такой прибор: http://www.sibai.ru/content/view/151/271/

Ну, понятное дело, "под хвостом" сразу засвербило - тоже такое хочу. Собрал вот такую схемку для измерения времени прохождения звукового импульса через воздух:






Работает так - возбуждаю датчик положительным импульсом длительностью 60 мкс. На приеме усиливаю, детектирую, фильтрую.

На выходе дает вот такое:

Голубой канал - перед детектором, желтый - на входе контроллера.

Однако на выходе выяснилось, что фронты "плавают". Че делать? Есть подозрение что примененные датчики плохи - мягкие мембраны дают "мягкое". И коричневое. Заказал парктроник "на запчасти", но он приедет толтько через три недели. Есть ли какой то способ определять то же самое но с моими датчиками? (такие датчики применил потому что они были "под рукой")

[Rst7]

Т.е. каждое включение в неподвижном воздухе одной и той же температуры всегда дает один и тот же сдвиг фазы?

Это состояние называется "сферический конь в вакууме" В таком состоянии сдвиг фазы один и тот же.

Ведь можно туды-сюды померить фазовый сдвиг, сложить, поделить пополам и получим скорость звука. А значит и температуру.

Только гуляет он сильно. Например, от механической нестабильности несущей конструкции, от изменения резонансной частоты излучателя от температуры (походу, резонансная частота меняется даже от скорости набегающего потока, а раз меняется резонансная частота, меняется и фазовый сдвиг). Когда берется разность (для вычисления скорости ветра), эти вещи взаимно компенсируются, а если сложить - то они все вылезут наружу.

Если возбуждать излучатель от Таймера 0, то фазу очень легко менять. OCR0A=phase, OCR0B=phase+0x80. Ну в прерывании понятно дергаем излучатель.

Дело в том, что надо еще обеспечить точность дергания ногами в один и тот же момент, т.е. джиттера быть не должно. С прерываниями Вы замучаетесь, проще уж прямым кодом, как у меня.

[Altair]

Это состояние называется "сферический конь в вакууме"

Ааааа!!! Старые знакомые!!! :-)

Дело в том, что надо еще обеспечить точность дергания ногами в один и тот же момент, т.е. джиттера быть не должно. С прерываниями Вы замучаетесь, проще уж прямым кодом, как у меня.

Отнюдь. Используя прерывания я как раз точно все и сформирую. Если в системе будет использоваться только два прерывания по OCR0A и OCR0B. Вход в прерывание вполне по тактам нормирован, а мне нужно только проследить что бы в самих обработчиках прерывания код был одинаковый. Так что думаю тут проблем с джиттером не будет, бо прерыванию может помешать только другое прерывание, а их нет. Зато! Я легко могу вертеть фазой исходногот сигнала. Ну и еще момент есть. "Прямокод" это для АСМа. А я от него уже отвык. :-)

А вот на приеме можно прерывание и не делать. Даже нужно не делать. В ICR1 информация сама запишется по событию, без моего участия. Мне остается только флаг контролировать. Так что пока не вижу причин для возникновения джиттера.

[CDT]

Отнюдь. Используя прерывания я как раз точно все и сформирую. Если в системе будет использоваться только два прерывания по OCR0A и OCR0B. Вход в прерывание вполне по тактам нормирован, ........................

Да-да. Именно отнюдь.

Имеются команды одно, двух и трех тактные.
Переход на вектор прерывания происходит по окончании выполнения текущей команды. Отсюда разбег (в зависимости от используемых команд) будет составлять 1-2 такта, что видно даже в эмуляторе.
Но это не безнадежно, если принять специальные меры.

[Altair]

Переход на вектор прерывания происходит по окончании выполнения текущей команды. Отсюда разбег (в зависимости от используемых команд) будет составлять 1-2 такта, что видно даже в эмуляторе.
Но это не безнадежно, если принять специальные меры.

Например?

Сюда нужно добавить еще скорость и направление ветра итго 4 (если учитывать направление 5) переменных. Для того чтобы решить уравнение 4 переменных нужно иметь минимум 4 уравнения точнее 4 (идеинтичных) датчика на каждом из которых известно значение одного из определяемых параметров.
Померять с помощью одного датчика два или больше параметра среды невозможно. Кстати сдвиг по фазе и задержка по времени это всего одна сущность.

Да да. Я в курсе. Потому датчиков будет физически три (виртуально-шесть, они будут назначением (RX-TX) меняться). А потому задача все же сводится к определнию времени прохождения сигнала от одного датчика до другого. Это есть краеугольный камень всей конструкции. Решив эту проблему, все остальные решаются.
Влажность и давление планирую измерять дополнительными датчиками.

[MaslovVG]

Да да. Я в курсе. Потому датчиков будет физически три (виртуально-шесть, они будут назначением (RX-TX) меняться). А потому задача все же сводится к определнию времени прохождения сигнала от одного датчика до другого. Это есть краеугольный камень всей конструкции. Решив эту проблему, все остальные решаются.
Влажность и давление планирую измерять дополнительными датчиками.

В таком случае вам нужно расширит полосу пропускания детектора. Это повысит крутизну фронтов. Если Дрожание фронтов превышает период несущей то остается толко цифровая фильтрация результата (например скользящее среднее десятков измерений). Иначе можно добавить в систему фазовый детектор и повысит разрешение до точности измерения сдвига фаз.