Sensores ultrasónicos cara a cara

Quiero medir la distancia entre dos objetos en movimiento que están cara a cara la mayor parte del tiempo. La distancia entre ellos es de unos 5-10 metros. No pude encontrar sensores confiables para esta distancia.

Mi enfoque es poner sensores iguales en cada uno de los objetos y activar mediciones sincronizadas en direcciones opuestas. Espero que ambos sensores midan la mitad de la distancia de esta manera. Estoy usando el MB1000 de MaxBotix: http://www.maxbotix.com/Ultrasonic_Sensors/MB1000.htm Estoy conectando el pin del gatillo desde ambos extremos y mis experimentos iniciales parecen estar funcionando.

  1. ¿Este método/técnica es estándar?
  2. ¿Existen requisitos eléctricos especiales que deben cumplir ambos extremos?
  3. ¿Funcionaría si los extremos no pueden compartir cables (Vcc, GND) y los disparadores se sincronizan a través de un método inalámbrico?
  4. ¿Existen otras alternativas para medir objetos en movimiento cara a cara (técnicas, sensores, etc.)?
Aquí todo depende de la precisión del tiempo, no solo entre los dos disparos, sino también del tiempo entre el disparo y el pulso. Por supuesto, el sonido es lento en términos de electrónica, por lo que debería ser factible. Cuanto más preciso pueda sincronizarlos, más precisa será su medición. Me sorprendería si no hay sensores de sonda capaces de realizar mediciones de mayor alcance, he oído que la gente los usa para alcances significativamente mayores.

Respuestas (1)

Sí, es posible medir la distancia cronometrando la propagación del sonido. La precisión depende de qué tan bien conozca la velocidad del sonido y qué tan bien pueda medir la demora.

Espero que ambos sensores midan la mitad de la distancia de esta manera.

Esto no tiene ningún sentido. Primero, los sensores miden el nivel de sonido. El sistema general podría usar eso para medir la distancia, pero los sensores no. En segundo lugar, ni siquiera puedo adivinar cómo crees que los datos de un sensor de alguna manera te dicen la mitad de la distancia.

Echemos un vistazo al tiempo. El sonido en el aire normal tarda unos 3 ms en propagarse 1 m. Su distancia es de 5 a 10 metros, por lo que el retraso del transmisor al receptor estará en el rango de 15 a 30 ms. Ese es un tiempo "largo" para un microcontrolador, que puede medirlo fácilmente con alta precisión y exactitud. Un contador que funciona a 1 MHz, por ejemplo, llegaría a 30 000 conteos en su tiempo máximo de 30 ms.

Sin embargo, el verdadero problema con la precisión es detectar cuándo se recibe exactamente un pulso de sonido. Los emisores y sensores ultrasónicos comunes funcionan a alrededor de 40 kHz. Eso significa que la longitud de onda es de unos 8,3 mm. Será difícil obtener mucha más precisión que eso.

Creo que debería elaborar la descripción de mi enfoque.
Creo que debería elaborar la descripción de mi enfoque. Quiero duplicar el alcance del sensor colocando dos en direcciones opuestas. Si se activan al mismo tiempo, las ondas de sonido se propagan en direcciones opuestas. El primer sensor detectará la onda del otro sensor y "pensará" que es su onda regresando, pero su onda está golpeando el otro lado ahora... Entonces, sentiría el doble de rápido.
El sonar, a diferencia de LIDAR, tiene un problema de energía de rango de rango de rango de rango. Su método, cara a cara, convierte esa detección en rango de rango y produce mediciones mucho más limpias. El MIT usa RF para sincronizar su sistema de distancia/posicionamiento, usando múltiples fuentes de sonar a las que se les asignan intervalos de tiempo individuales para evitar interferencias.