долго думал, куда запостить тему: сюда или для начинающих...
объясните плз принцип действия лазерного дальномера (да или хотя бы просто радиорадара)
сам принцип понятен - меряем разницу времени между посылом сигнала и приемом отраженного
главный вопрос - как посчитать эту разницу времени?
учитывая скорость света в 300млн.м/с и расстояние до объекта, к примеру, в метр. получим время прихода сигнала: 2*1/300000000с
чем посчитать такие величины?

Думается мне что меряют разницу фаз между сигналом источника и приемника.

а как ее меряют?
посылают синусоиду (яркость от 0 до 1 по синусу), а потом сравнивают?
так должна быть "опорная" яркость - максимальная яркость отраженного луча. А как ее получить, если местность неизвестная и мы не знаем, на каком расстоянии находится объект, а значит и яркость отраженного луча (чем дальше объект, тем максимальный уровень пришедшего обратно пучка света ниже)

В радиолокации широко используется ЛЧМ-модуляция. Думаю, здесь тоже что-то подобное.

а как на счет лазерного сканера?
есть 3-хмерный объект, лежащий на столе. Его сканируют этой хренью и получают этот объект на компутере
там ведь разрешение в миллиметры

Как раз-таки ЛЧМ очень удобно. Смешиваем входной и выходной сигнал. Частота биений линейно зависит от расстояния.
Это я так думаю. Как на самом деле эти сканеры устроены я не знаю.

Лазерные дальномеры бывают разными. Основные варианты:

1. Импульсные на основе мощного твердотельного (либо газового) лазера. Имеют большую дальность измерения по диффузно отражающим поверхностям за счет большой мощности в импульсе (мегаватты). Довольно дороги, основное применение - дальномеры в прицелах и комплексах управления огнем. Точности, как правило, >2 м

2. Импульсные на основе полупроводниковых лазеров, дальность не очень велика (порядка километра, хотя это уже от цели зависит - по зданию больше, по человеку, автомобилю меньше и т.д.). Реализуются за счет работы лазера на частоте и накопления сигнала с последующей корелляционной обработкой. Наиболее дешевы - много вариантов в бытовом секторе. Точности: 0.3..2 м.

3. Фазовые. Обычно работают по отражателю (триппель-призме), имеют высокую точность (мм). Точность достигается за счет переноса частоты измерения в НЧ область, при котором сохряняются фазовые соотношения, что позволяет легко измерить малые времена в исходном сигнале. Используются широко в геодезии, строительстве. Без отражателя работают на небольшие дальности - пара сотен метров.

а можно подробней про третий тип?
могу ли я на основе указки собрать свой "радар"?

обычно как раз используют не фазные, а на измерении времени прохождения света туда-обратно (пурум-пум)
вот каким образом они время считают?
счетчики времени отпадают из-за нереальной частоты (чтобы точность была 1м, надо инкрементировать счетчик с частотой 300МГц)
есть мысль, что на постоянной времени заряда конденсатора: послали световой пучок и одновременно заряжаем конденсатор малой емкости высоким напряжением до прихода света обратно. А потом меряем напряжения на кондере. Но функция эта нелинейна, да и наверно результат сильно зависит от внешних факторов (температура, заряд батареек и т.п.)

Синусоидальный сигнал для этой цели весьма плох, ибо высокая частота модуляции ограничивает диапазон, а низкая - разрешение. Лучше использовать модулированный самосинхронизирующимся кодом (типа Баркера) луч. Никто не ловит отражение определенной амплитуды, всегда синхронизируются по форме отраженного сигнала.

А что нереального в инкрементировании счетчика с частотой 300 МГц? Довольно низкая частота, современная элементная база позволяет это делать как минимум на порядок - два быстрее.

Советую посмотреть в сторону ультразвуковых дальномеров. Если вы не специалист, врядли у вас получится отъюстировать оптическую часть системы даже для бытового полупроводникового лазерного дальномера.

Измерение времени в таком диапазоне чаще всего выполняют с помощью время амплитудного преобразования - заряд емкости от источника тока, а не через сопротивление, а далее можно просто АЦП или .... Лучшие образцы имеют разрешение 1 псек, стандартно 10 псек. Более подробно об этом можно почитать в книге Курашев, Рехин - "Измерение времени в экспериментальной физике", или почитать журнал "Приборы и техника эксперимента" за 80-е годы. Это не так сложно как кажется.
Способов существует масса, я привел Вам только один. Вам возможно подойдет нониусный метод, но лучше почитать книгу, она хоть и старенькая, но практически все методы с тех пор не изменились.

Фазовый способ заключается в следующем. На дистанцию излучается модулированный сигнал, например, частотой 15 МГц (длина волны 10 м), и генерируется еще местный гетеродинный сигнал, отличающийся от излученного на небольшую величину - например, 1.5 кГц, т.е. соотношение несущей и разницы между частотами 1е4. Далее отраженный от цели сигнал смешивается (перемножается) с гетеродинным, что дает суммарную и разностные составляющие. Суммарная нас не интересует (она 30.0015 МГц), а разностная получается как раз 1.5 кГц. Кроме этого, измерительная частота и гетеродинная еще смешиваются на другом смесителе для получения опорной частоты в 1.5 кГц.

Таким образом, получаем две частоты по 1.5 кГц, но та, что получилась смешением отраженной от цели будет задержана (сдвинута по фазе) относительно опорной. При смешении фазовые соотношения остаются неизменными - в этом главный момент, для чего все эти преобразования частот и делаются, и так как преоразование частоты произошло в 10000 раз, то и временной сдвиг тоже увеличился в такое же количество раз. Так, скажем, изменение дальности на 1 см дает задержку прохождения света всего 66.7 пс, то после преобразования эта задержка будет уже 6.67 мкс, что измерить уже не составит труда.

Есть нюанс. Прохождение сигнала по электрическим цепям само по себе дает сопоставимые задержки (десятки и сотни пикосекунд). Кроме того, эти задержки нестабильны и подвержены дрейфу от напряжения питания, температуры, старения. Поэтому крайне желательно делать преобразование частоты как можно ближе к приемнику. В идеале - прямо на фотоприемнике, а потом уже просто работать с НЧ сигналом (1.5 кГц). Данное требование хорошо реализуется на ФЭУ - там можно смешение производить прямо на фотокатоде. Старые фазовые дальномеры так и делались. Как сейчас делают, не знаю, вроде, на фотодиодах научились получать результат.

Ну, про лазерную указку в качестве базы для дальномера лучше сразу забыть. Если сможете сделать все остальное, то и лазер, и оптику найдете без проблем.

Все бы вам перевести в электричество и оцифровать...

Про интерферометр Майкельсона слышали?

С какой стороны тут интерферометр? Вы, часом, дальномер с измерителями перемещений (интерференционными) не путаете?

Ничего я не путаю, это просто ближняя дальнометрия, ведь расстояние измеряем
Впрочем, тут она не к месту, да.

Кстати, приборами на основе интерферометра Майкельсона можно измерять расстояния до 10 метров. А еще ведь наверняка есть подобные интерференционные схемы для диапазона радиоволн.


Автору темы советую поискать книжки по оптическим локационным системам и повторить физ. оптику. Вряд ли вот так просто, без специальных знаний, получится сделать прибор из лазерной указки.
Да и вообще, у меня мнение, что всякое подобное радиолюбительство -- это форма онанизма.

Прокомментируйте пожалуйста. С такого онанизма по-моему все человечество двигается вперед.
Вы сами не были ли таким же онанистом в детстве? Или прям так сразу - опа, и уже мегаинженер.
Без обид

Заведи себе кореша-прапорщика он тебе сопрет со службы бинокль с дальномером до трех км.Обойдётся в пару пузырей конины.И ничего не надо будет изобретать.

я тоже хочу такой спаять ), а если еще сделать сканирование пространства с небольшой частотой то можно осуществить примитивное техническое зрение для робота , почему собственно нельзя из лаз. указки сделать? помоему для расстояний не более 20 метров нормально...

ну че ,народ, кто делал дальномер, делитесь опытом

А насколько доступны и почем стоят достаточно быстрые приемники? Промодулировать даже лазерную указку вроде можно без проблем, хоть 50 МГц. Частота - то нужна хоть 100 МГц, а лучше 300. Мож, головку из какого дивидюка выковырять?

Leica Absolute Distance Meter

Не длина волны, а мах измеряемое расстояние(длина волны - 20м)



Для этого делают калибровочный канал .



Кстати, китайские ЛУ хорошо модулируются до 15МГц, нужно только работать в активной области
характеристики лазерного диода и модулировать током.

Лет несколько назад делал макет лазерной мерилки до 15м,
модулировал указкино излучение 10МГц-ами,
фотодиод - SFH203, (не инфракрасный) с приемником по схеме Ронхи
http://www.lazerlink.ru/1/sergey/shem_s.html,
опускал принимаемый и передаваемый сигналы до 300Гц на SA612 (советую),
переходы через 0 - на компараторах MAX9013,
измерение фазы и обработка на ATMega8 .

Не довел до завершения конструкцию из-за затыка в оптике(эксперимент проводил засвечивая фотодиод лазером через поглащающий светофильтр).

Нашёл альтернативный вариант: http://www.pages.drexel.edu/~twd25/webcam_laser_ranger.html Расстояние определяется не по времени прохода луча, а геометрически. Интересно только, не ползёт ли там что-либо из-за непараллельности лазерного луча и оси камеры (со скотчем это обеспечить несколько сложновато =) ).

Выбор - частный случай классики.
Бей в "класиику" если хочешь что-нибудь получить.
Будут вопросы - пиши в личку, помогу чем смогу.

Использовали года 2 назад микросхемы TDC-GP2-для измерения пикосекеундных интервалов
в СВЧ радарном датчике,хочу использовать в лазерном измерителе TDC-GPX ,есть подходящая оптика от лазерного датчика контраста SCHIK какая нужна в приложенном описании,а то все тут как то сложно,накручивают с модуляцией и т.д.
Вариант конечно дорогой,но будет реально работающий и целесообразный на большое расстояние.
Давайте обсудим этот вариант,а то может раскошелюсь наTDC-GP1 или GPX,да и руки дойдут,сварганю всё-таки лазерную рулетку длиной.....этак на километр,а то и пару километров !!!!!!!

че-то подумалось... А как отражение от объекта ловится? Ведь пятно от указки миллиметров 5 всего. Метров через 100 будет в сантиметр (мошт побольше). Но пятна этого не видно вовсем. Чем его улавливать?

приёмная часть - линза пластмассовая, интерференционный светофильтр, лавинный фотодиод
на фото внутренности рулетки BOSCH 50 метров
внизу платы преобразователь для питания ЛФД, а справа - лазер 635 нм 1 мВт с коллиматором

Добрый день.
Тема старая, но актуальна.
Не могли бы Вы подсказать - это внутренности Bosch Dle 50 ??

да

Там вся электроника, важная для дальнометрии, запихана в одну заказную микросхему . Это микруха или её аналог ставится во все бытовые лазерные рулетки (разбирали другую китайскую рулетку). В свободной продаже нету. Какие-то немцы её тоже искали по инету, но находится только документ на сайте freescale.

http://datasheet.digchip.com/311/MC33596.pdf

Вот видео как расковыряли дальномер
Там в коментах тоже обсуждают это микросхему

Только непонятно как цифровой приемник PLL Tuned UHF Receiver for Data Transfer Applications помогает в дальнометрии.

http://www.youtube.com/watch?v=Yz49Dr54nUc

Синтезатор, логарифмический усилитель, усилитель с АРУ, миксер - типичные узлы дальномера.
Частоты на которых меряют дальность наверное попадают в UHF диапазон.
P.S. Указаная мной микросхема конечно же не та. что в дальномере.

Также загорелся идеей попробовать сделать лазерный дальномер. В качестве приемника решил взять схему ronja, но в наших краях достать NE592 невозможно, да и с производства её уже сняли, а заказывать из Москвы дорого.
Не могли бы вы посоветовать микросхему усилителя в качестве замены NE592, у которой характеристики были бы не хуже. Ну и цена за штуку <100р. Порыскал по интернету, вроде бы подойдет MC1350, так ли это?

TL592B полный аналог
http://focus.ti.com/lit/sg/slyt017d/slyt017d.pdf


TL026 очень похож
http://focus.ti.com/lit/ds/slfs007a/slfs007a.pdf

P.S. ronja по моему приемопередатчики на лазерах.

Да, я искал эти аналоги, их тоже нигде нет.

Да, это так. Я хочу взять оттуда схему усилителя приемной части, так как товарищ domowoj писал, что у него эта приемная часть работала:
http://electronix.ru/forum/index.php?showt...st&p=466321

Думаю взять в качестве усилителя либо OP355 (у него параметры лучше), либо AD8055. По стоимости: OP355 106р, AD8055 48р. Склоняюсь в сторону OP355, но насколько в 2 раза большая цена соответствует лучшему качеству характеристик? Кто работал с OP355, насколько он будет хорош для использования в качестве усилителя сигнала от фотодиода с малошумящим полевиком типа BF998 на входе при частоте сигнала 20МГц?

Не OP355, а OPA355, конечно же.

В дальномерах обычно используют логарифмические усилител с автоматической регулировкой усиления.
OPA355 и AD8055 -"обычные" широкополосные ксилители.

Да, так можно было бы достичь наилучших результатов, но эти усилители стоят кучу денег. Я пока хочу посмотреть сам принцип работы дальномера, пусть даже он будет работать только на несколько метров. Этого же вполне можно достичь используя обычный широкополосный усилитель?

...более подойдут OPA657 или OPA659 как обычные широкополосные усилители...

FET-усилители, несомненно, намного лучше, но и стоят они в разы дороже. Попробую пока сделать на OPA355.

Ой, их же полно было на древних винчестерах (в том числе болгарских и советских). Еще UA733, наши 171УВ2 (в круглом золоченом корпусе, как у 140УД1) - точный аналог по схеме до номиналов резисторов (шли у нас в военных изделиях 25 лет назад), и копеечные К174УВ5 (эти вроде без регулировки усиления и не помню был ли парафазный выход - справочник дома, применялись в некоторых минских телевизорах в компенсации потерь ПАВ фильтров, схемотехника тоже дралась с NE592). Ничем вообще не примечательные по нынешним временам дифусилители.

К сожалению, нет под рукой древних винчестеров.
Микросхемы UA733 и 171УВ2 не рекомендовались к использованию, автор писал следующее:

А других аналогов я в продаже не нашел: NE592, TL592, SA592, SE592, LM592, uA592, NJM592.

Не знаю, особой разницы в спутниковых тюнерах по схеме Матьяжа Видмара не заметил


Вот почему желательно хотя бы регион обитания указывать, например http://www.chipfind.ru/search/?part=ne592&p=1 - может кто-то рядом есть.

Город - Новосибирск. Там есть NE592 в "Макро Групп", но у них только в 8-выводном корпусе, у которого, как писали авторы того же ronja, проблемы со стабильностью. TL592 и другие аналоги я там тоже не отыскал.

6 лет делали изделия в диапазоне температур от минус 60 до +85 171УВ2 ни разу не загудела (но это старые до 1991года Дельтовские микросхемы). 8-ногая 592-я отличается отсутствием одной установки коэффициента усиления, которая в вашей схеме (правда глянул по диагонали) не используется, если все раскорочено усиление 10 30 (исправил - память подвела) раз по напряжению и полоса 100 МГц по уровню минус 3дБ ЕМНИП. Не верю, что чипа, выпускаемая не менее 30 лет всем миром может иметь какие-то проблемы. Быстрей проблемы у автора в разводке или блокировке по питанию.
Техасовская uA733 считалась более быстрой микросхемой - до 200МГц, чем наша 171УВ2 (100МГц) и NE592 (120МГц) при минимальном усилении.

Возможно и так, но проект ronja все-таки тоже не маленький, и сомневаюсь, что они откинули бы 8-выводные микросхемы без тщательного исследования, да и в логах там пишется, что это подтвердилось даже в отличном от ronja проекте:
Banned NE592 DIL8 and uA733 DIL8 due to repeated reports of high frequency stability problems with them (in one case allegedly even on a project different than Ronja).
Но попробовать на своем опыте, конечно, можно. Порыскаю по городу в поисках хотя бы одной микросхемы, если удастся найти, то испытаю сам.

....подойдут OPA657 или OPA659....можно заказать в Texas Instruments в качестве бесплатных образцов..