Детектор балки за гипсокартоном, каким способом лучше всего обнаружить? Опции

[koziy_mf]

Приветствую, товарищи!

Задача следующая: имеется гипсокартонная стена толщиной в 5-8мм, за ней находятся деревянные балки - перпендик. земле, 40-50x100мм или около того. Когда нужно установить в доме полку, навес и пр. весомое добро, сверлить отверстия и вкручивать шурупы можно только в тех местах где проходят эти балки. Необходимо разработать прибор - в виде линейки, приложив к стене которая показывает светодиодами место где расположена деревяшка.
В первом прототипе я использовал емкостной способ - набор пластин, коммутатор на релюшках (так проще было), генератор и PIC меряет частоту. Емкость между пластинами при наличие доп. диэллектрика за гипсокартоном вместо воздуха увеличивается, делался вывод о наличие или отсутствие балки и ее положении. Прототип хорошо работает когда стенки нет, а сразу балка (по понятным причинам ). А вот через картон влияние балки на емкость падает, и врет детектор. Чаще на пальцы реагирует...
Хочу попробовать 2 варианта.
1й - использовать все ту же емкость, но для измерения попробовать взять Силабсовский микроконтроллер со встроенным преобразователем емкость - напряжение (до 2000пФ меряет) и коммутатором на 32 канала:
http://www.silabs.com/products/mcu/capacit.../C8051F7xx.aspx
Пересчитать форму электродов, отклонение емкости и сделать прототип.

2й вариант - использовать электромагнитную волну, на подобие того как это реализовано в георадарах. По идее, нужно прикинуть разрешение требуемое, расчитать необходимую частоту излучателя. Спроектировать передающую антенну на всю длину линейки и набор антенн-приемников ниже нее, которые будут принимать отраженную от границы раздела сред волну. Амплитуда ее будет отличаться в тех местах где вместо воздуха балка. Если можно все это сделать прямо на печатной плате, то можно попробовать, смоделировать. Жаль, опыта нет в конструировании подобных антенн Если этот вариант имеет право на жизнь и теоретически может дать лучшие результаты, придется браться за литературу.

Вопрос - кто что думает по этому поводу (особенно про 2й вариант)? В нем станет вопрос о коммутации приемных антенн итд... Может есть более простой способ?
Буду благодарен за комменты!

Спасибо.

[uriy]

Интересно кому в голову пришла идея такой курсовой? Неужели есть люди которые покупают такие девайсы? Обычно под гипсокартон используют металлические профили. Их всегда располагают на растоянии 60 см. Один профиль по середине листа и два по краям для стыка с соседними листами. Положение профиля легко определятся постукиванием и замером 60 см от угла стены. А насчет деревянных профилей даже никогда не слышал чтобы их кто-то использовал. Я бы порекомендовал девайс отработать и на металлических профилях если этот девайс действительно кто-то будет использовать.

[koziy_mf]

Интересно кому в голову пришла идея такой курсовой? Неужели есть люди которые покупают такие девайсы? Обычно под гипсокартон используют металлические профили. Их всегда располагают на растоянии 60 см. Один профиль по середине листа и два по краям для стыка с соседними листами. Положение профиля легко определятся постукиванием и замером 60 см от угла стены. А насчет деревянных профилей даже никогда не слышал чтобы их кто-то использовал. Я бы порекомендовал девайс отработать и на металлических профилях если этот девайс действительно кто-то будет использовать.

В америке строят дома из трухи - нет металла. Каркас из балок, с одной стороны дсп и пластик - на улицу, с другой - гипсокартон, между этим всем делом воздух - хороший тепловой изолятор. Ну там заполняется еще чем то. Получается по стоимости копейки, и можно рубить капусту. Фото прислать домиков ниф-нифа? ))
Приборы такие продаются здесь, но как я и писал - ими нужно елозить стену пока не запищит. Этот же метод запатентовали в моем универе, надо сделать опытный образец - вот и дали на проект.

А хорошо бы стену тепловизором посмотреть - как ни странно структура каркаса здания проглядывает.

Я уже думал об этом. Действительно температура будет разная в местах где есть балка и там где ее нет (если прогревать - из-за разной теплопроводности). Но тепловизор - очень дорогое решение. Этот же "прибор" расчитан не на строительную компанию а на хозяина, которому в голову пришло пару петель для навесных горшков с цветами вкрутить ))

Кстати, вот кому интересно - результаты сима. Только вместо неподвижной балки и измерения емкости каждого сенсора, балка за стенкой перемещается, и емкость меряется с одного сенсора. Собсна - ничего феноменального

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Приборы такие продаются здесь, но как я и писал - ими нужно елозить стену пока не запищит. Этот же метод запатентовали в моем универе, надо сделать опытный образец - вот и дали на проект.

Простите, ничего не понял из этой фразы. Где -здесь? Какой метод запатентовали? Как могли дать сделать опытный образец не по запатентованному методу, а на любом принципе?

[koziy_mf]

Простите, ничего не понял из этой фразы. Где -здесь? Какой метод запатентовали? Как могли дать сделать опытный образец не по запатентованному методу, а на любом принципе?

1. Здесь - в США. Ну вот, например: http://www.popularmechanics.com/home_journ...ls/1274376.html

2. В патенте не указан конкретный принцип по которому будет осуществляться определение положения и размеров балки. Насколько мне известно - патентовали сам метод "приложил линейку и получил данные" вместо прозванивания. Образец вообще сделали до меня - он на емкостном принципе тоже, но это здоровая коробка, определяет кое-как границу дерево-воздух, через стену - врет. В нем стоят 25 рэле, поочереди подключают генератор к каждой пластине итд... Возможно сей "агрегат" использовался в заявке как референс.
Моя задача - подобным либо другим способом сделать компактный вариант изделия, который был бы "ближе" к тому что будет реально использоваться (если будет).

3. Это еще не патент, а только в процессе - апликацию оформляют в отделе при универе. Если заявку одобрят - дам ссылку в БД на сие чудо!

Еще вопросы? Успехов!