Ультразвуковой анемометр

[fvladimirn]

Вот ещё проект https://soldernerd.wordpress.com/2014/1 ... eld-ready/

Добавлено after 13 minutes 25 seconds:
Вот ещё проект https://soldernerd.wordpress.com/2014/1 ... eld-ready/
А посмотреть формы датчиков можно дав гуглу ultrasonic anemometer и выбрать images. Не все удобны в исполнении на коленях.
Есть файл 27Кб про математику - не знаю как приаттачить.

[Andrey_B]

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]По ссылке, мне кажется тоже не пьезокристаллы.[/uquote]
Нет, точно пьезо, 40 кГц. Вот схема его приёмника. Вид без корпуса:


[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]И через корпус сигнал лучше пропустить вперед.[/uquote]
Да, наверное так лучше.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]Видите два фазовых сдвига: первый после переходных процессов переключения мультиплексора и колебаний в материале корпуса, второй корпус складывается с эхом.[/uquote]
Ключи мультиплексора быстрые, потенциал с обоих сторон одинаков, вроде неоткуда взяться переходному процессу. Впрочем если есть, его можно ещё уменьшить, R13 сделать 2.6к, R5-8 выкинуть, PA8-PA11 держать всегда в состоянии "Выход" в нуле, переключать на "Вход" только измеряемый канал и обязательно после включения нужного ключа мультиплексора.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]Т.е. эхо очень сильно опаздывает от колебаний через пластик. Колечки нужны скорее не для гашения этих колебаний, а для мягкой фиксации.[/uquote]
Если сигнал по пластику пропускать вперёд, то по идее, колечки вообще не должны влиять.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]На всякий случай: была попытка калиброваться через пластик, но что то не срослось. Хотя этот вариант я не забыл, еще буду пробовать.[/uquote]
Хотя и не должно, но может влияет изменение скорости звука от температуры ?

[Maniak003]

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4222013#p4222013"][uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]По ссылке, мне кажется тоже не пьезокристаллы.[/uquote]
Нет, точно пьезо, 40 кГц. Вот схема его приёмника. Вид без корпуса:[/uquote]

Для парктроника высокая точность не требуется. Хотя речь была о применимости этих излучателей. Думаю, что отличий особых не будет, разброс у всех примерно одинаковый. Этот разброс опять же не критичен, поскольку легко компенсируется калибровкой и не меняется со временем, по температуре они "плывут" в одну сторону.

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4222013#p4222013"][uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]Видите два фазовых сдвига: первый после переходных процессов переключения мультиплексора и колебаний в материале корпуса, второй корпус складывается с эхом.[/uquote]
Ключи мультиплексора быстрые, потенциал с обоих сторон одинаков, вроде неоткуда взяться переходному процессу. Впрочем если есть, его можно ещё уменьшить, R13 сделать 2.6к, R5-8 выкинуть, PA8-PA11 держать всегда в состоянии "Выход" в нуле, переключать на "Вход" только измеряемый канал и обязательно после включения нужного ключа мультиплексора.[/uquote]

Пробовал прижимать PA8-11 в ноль, но... Остальные датчики тоже принимают сигнал и он садится на землю, что вызывает помехи (до двух мВ) в измеряемом канале. По этому решил переводить все выходы в z, после передачи.

Пьезокристаллы без нагрузочных резисторов долго звенят. Да собственно этот переходный процесс ни на что не влияет.

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4222013#p4222013"][uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]Т.е. эхо очень сильно опаздывает от колебаний через пластик. Колечки нужны скорее не для гашения этих колебаний, а для мягкой фиксации.[/uquote]
Если сигнал по пластику пропускать вперёд, то по идее, колечки вообще не должны влиять.[/uquote]

Как минимум верхнее кольцо нужно убрать и заменить на жесткую подпорку, тогда не будет вероятности ухода по вертикали.

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4222013#p4222013"][uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4221868#p4221868"]На всякий случай: была попытка калиброваться через пластик, но что то не срослось. Хотя этот вариант я не забыл, еще буду пробовать.[/uquote]
Хотя и не должно, но может влияет изменение скорости звука от температуры ?[/uquote]

При таком методе измерения, свойства среды никак не влияют на измерения. Если конечно эти свойства не изменились быстрее чем за 2мС.

fvladimirn, спасибо большое за ссылку. У меня было предубеждение против метода с формированием огибающей, статья помогла от него избавиться. Хотя не пойду таким путем, но было познавательно. Человек использует излучатели с низкой добротностью, но компенсирует это LC, оригинальное решение. Правда утверждение, что удается с трех попыток попасть точно в 40kHz, вызывает сомнение. Если поставить подстроечные катушки или конденсаторы, можно вообще без калибровки обойтись.

Добавлено after 37 minutes 30 seconds:
Кстати о выбросах, посмотрел на сигналы из статьи приведенной fvladimirn.



Хотя потенциалы вроде тоже уравниваются.

[Maniak003]

Вчера вечером перенес алгоритм расчета в таймерное прерывание.



Видно, что появились ошибки вызванные задержками при сохранении данных в zabbix. Т.е. иногда, 2mS не достаточно для обработки. Сегодня около восьми, внес исправления, отключающие таймер на время сохранения данных. Результат выглядит более стабильным по сравнению с алгоритмом в главном цикле (на графике, до 22 часов). Благодаря такой доработке, теперь есть массив с исходными векторами и можно попробовать разную фильтрацию, промежутки между измерениями практически отсутствуют.

Прибор стоит на столе, окна закрыты. Данные показаны как есть, ничего не фильтруется. Калибровка выполнена где то неделю назад.

[fvladimirn]

1. LC фильтры там на входе приемника. При таком включении добротность не велика и просто настроить.
2. Я не понял почему 2мВ помех это критично? Можно ведь ловить сигнал выше этого шума, а обнулив выход процессора уменьшить дребезг излучателей.
По моей ссылке автор зачем-то мониторит переходы через 0 (сигнал ZCD). Если разберусь то проинформирую.

Добавлено after 30 minutes 49 seconds:
Автор написал следующее "Zero-crossing detector
..... When the signal is small it will most likely trigger on random noise but I’m not worried about that. I’m planning to average a number (say, 16) zero-crossings for each measurement. Exactly half of them shall be positive-to-negative and negative-to-positive. This will help to cancel some of the errors I hope. My plan is to set up my interrupts on the Arduino to trigger on the envelope detector first. Only after that I will enable the zero-crossing interrupts. Once I have captured all of my 16 (or whatever the number happens to be) zero-crossings, I’ll disable both time of interrupts until the next measurement. So this zero-crossing detector may random-trigger as much as it likes during all other times.
Close-up of the zero-crossing detector
So I bias (смешение уровня сигнала) the signal at half the supply rail at 2.5 volts. The threshold is at 2.5 volts as well so I can even use the same resistive voltage divider."
Я понял что определяется сигнал ENV по амплитуде 0.87В и тогда начинают считать пересечения 0.

[Maniak003]

[uquote="fvladimirn",url="/forum/viewtopic.php?p=4223170#p4223170"]1. LC фильтры там на входе приемника. При таком включении добротность не велика и просто настроить.[/uquote]

Автор приведенной Вами статьи немного лукавит. Правда потом он исправляется и в версии на pic уже добавляет полосовой фильтр. Но к сожалению при таком расстоянии между источниками -- это не сильно поможет. То что увидел сразу в первых экспериментах с пьезокристаллическими излучателями: высокая добротность и разброс параметров. В совокупности эти особенности при значительном расстоянии, вносят в измерения большую погрешность. Даже с выбранными мною габаритами погрешность на 18 длинах волны, достигает 280nS у разных экземпляров. Правда это максимальное, что удалось увидеть, в среднем до 80nS.

[uquote="fvladimirn",url="/forum/viewtopic.php?p=4223170#p4223170"]2. Я не понял почему 2мВ помех это критично? Можно ведь ловить сигнал выше этого шума, а обнулив выход процессора уменьшить дребезг излучателей.[/uquote]

Как писал ранее, не вижу особого смысла устранять выброс, поскольку он находится далеко за зоной нашего интереса и ни на что не влияет. Тем более, что устранить его будет не просто. Скорее всего -- это наводка от управляющего сигнала через затворы полевиков мультиплексора.

[uquote="fvladimirn",url="/forum/viewtopic.php?p=4223170#p4223170"]По моей ссылке автор зачем-то мониторит переходы через 0 (сигнал ZCD). Если разберусь то проинформирую.[/uquote]

А как еще можно получить значение фазового сдвига ? У меня тоже установлен компаратор. В первом варианте, с Arduino, он использовал еще детектирование нуля в огибающей. По этому событию и запускалось измерение фазы. Дальше перенес формирование огибающей в цифру. Своего рода предсказатель пика огибающей. Почему в его случае нужна огибающая, а я от нее ушел ? Те картинки формы отраженного сигнала, которые получаются на столе Вы уже видели, а теперь посмотрите на правду жизни:



Немного подумав понял, что проще сократить дистанцию и задействовать всего один таймер, что бы избавится от анализа огибающей. Несмотря на вроде как успешную реализацию товарищем алгоритма с огибающей, как уже говорил -- этим путем не пойду, потому как ненужно. Остались сомнения в устойчивости конструкции в таких габаритах к внешним воздействиям.

Посчитал, что исполненный мною корпус из полиэтилентерефталата, при изменении температуры на 40 градусов, будет менять показания на 0.8 м/с. Только за счет температурной деформации. Понятно, что эту ошибку мы получим с алгоритмом огибающей, а вот таймеру МК без разницы температура, измерение фазы будет запускаться всегда в одно время.

[Andrey_B]

Обдумываю, как ценой добавления пятого пьезодатчика, совсем исключить громоздкую схему внешнего фильтра с компаратором и коммутаторы с их переходными процессами. Идея такая:
передающий пьезоизлучатель посередине непрерывно излучает импульсы с большой скважностью скажем 1:16 или 1:32. Сигнал (без фильтрации, только ограничение) с 4 приёмных пьезодатчиков, расположенных вокруг передающего, синхронно оцифровываем АЦП и через ПДП складываем в память. В прерываниях по ПДП рассовываем данные по четырём массивам С,Ю,З,В. Частота оцифровки и размер каждого массива должны быть такими, чтобы в него входило целое количество периодов передаваемого сигнала. Далее определяем сдвиг фазы сигнала в отсчётах массивов С-Ю и З-В с помощью корреляционного фильтра. По сдвигам определяем вектор.
Попробую при случае заказать несколько датчиков от парктроника и поэкспериментировать.

[Maniak003]

Не совсем понятно как пьезоизлучатель сможет работать с такой скважностью ? Что бы не подавал на кристалл, всегда получается синусоида. У него добротность как у царь-колокола.

Синхронно оцифровываем -- вызывает сомнение, в ракурсе использования stm32. Или хотите, что то другое использовать ? Мои первые эксперименты начались с альтеры. Закончились вполне успешно, но не смог в нее запихать сетевой стек. Более дорогую решил не покупать.

В геометрии одного источника, как предполагается компенсировать изменение свойств среды ?

На stm32 прерывания не достаточно быстрые для этой задачи. В этом проекте при выбранных размерах корпуса на 1 m/s приходится 38 тактов таймера, работающего на частоте 64Mhz.

[Andrey_B]

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223317#p4223317"]Не совсем понятно как пьезоизлучатель сможет работать с такой скважностью ? Что бы не подавал на кристалл, всегда получается синусоида. У него добротность как у царь-колокола.[/uquote]
Сигнал с ноги МК придётся усилить мощным ключом. Форма не важна, главное качнуть как следует, возможно даже пачкой импульсов.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223317#p4223317"]Синхронно оцифровываем -- вызывает сомнение, в ракурсе использования stm32. Или хотите, что то другое использовать ?[/uquote]
Два АЦП в STM32F303 с 8-ми битным разрешением обеспечат 3.6 MSPS на канал, т.е. период 28 нс. Это даст разрешающую способность скорости потока, при геометрии сходной с Вашей, примерно 36мм/с на отсчёт.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223317#p4223317"]В геометрии одного источника, как предполагается компенсировать изменение свойств среды ?[/uquote]
Вероятно форма сигнала на входах каналов будет не сильно отличаться друг от друга. Тут ведь важен не сам сигнал, а разница между каналами. Вообще это самое мутное место в этой идее - анализ массивов.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223317#p4223317"]На stm32 прерывания не достаточно быстрые для этой задачи. В этом проекте при выбранных размерах корпуса на 1 m/s приходится 38 тактов таймера, работающего на частоте 64Mhz.[/uquote]
Скорость реакции на прерывание тут не важна. И формирование сигнала, и оцифровка происходят аппаратно. Принятый по ПДП массив можно не спеша обрабатывать в основном теле программы. Разрешающую способность по фазе можно поднять статистически, увеличив длину массива. Тут тоже большое поле для экспериментов.

[Maniak003]

Да как бы не раскачивали, все равно синусоида будет. А приемник откликнется тоже не мгновенно и тоже синусоида на выходе будет. В итоге при использовании источников с высокой добротностью приходим к фазовому методу.

т.е. период 28 нс.

Добавите сюда время на запуск (1.5 такта) 23,4nS и на семплирование (2.5 такта) еще 39nS. Ну, да не суть. В случае использования таймера (64MHz) разрешение 15.6nS, что дает разрешение измерения скорости 0.026 m/s. Не понимаю как у вас на 3.6MspS (указанная серия до 5MspS на 12 битах) получилось 36мм/с ?

Приведу свой расчет, поскольку может быть у меня ошибка.
Для простоты не учитываем угол и возьмем расстояние 50мм.
Скорость звука 330000мм/с, измеряемая скорость 331000мм/с.
Частота таймера 64Мгц -- период приблизительно 15nS.

(50÷330000−50÷331000)÷0,000000015 = 30.5 тактов таймера.
Если учесть угол 43.36 гр., расстояние 49.52мм, получим 21.97 такта на 1 м/с.

Вероятно форма сигнала на входах каналов будет не сильно отличаться друг от друга.

Форма, да, она всегда синусоида. Отличаться будет частота. И меняется она даже от того какой толщины припаяны провода.

А чем Вам фильтр не нравиться ? Ну, давайте попробую его убрать, посмотрим, что получится, думаю, что особых отличий не увидим.

[Andrey_B]

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223379#p4223379"]Да как бы не раскачивали, все равно синусоида будет. А приемник откликнется тоже не мгновенно и тоже синусоида на выходе будет. В итоге при использовании источников с высокой добротностью приходим к фазовому методу.[/uquote]
Задержка отклика приёмников не важна, важно что она для всех каналов при полном штиле (в идеале) будет одинакова. А метод и остаётся фазовым, только процесс измерения меняется с отсчёта времени фронта таймером в рилтайме, на анализ содержимого массивов в фоне.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223379#p4223379"]

т.е. период 28 нс.

Добавите сюда время на запуск (1.5 такта) 23,4nS и на семплирование (2.5 такта) еще 39nS.[/uquote]
Один АЦП при 12 битах - 5MSPS, на 8 битах - 7.2MSPS. Это уже с учётом времени запуска и времени семплирования. 3.6MSPS взял из расчёта использования двух АЦП в поочерёдном режиме, хотя в F303 имеется 4 АЦП, можно вообще на каждый приёмник повесить свой АЦП, и получить штатно до 9MSPS по каждому каналу при разрешении 6 бит.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223379#p4223379"]Ну, да не суть. В случае использования таймера (64MHz) разрешение 15.6nS, что дает разрешение измерения скорости 0.026 m/s. Не понимаю как у вас на 3.6MspS (указанная серия до 5MspS на 12 битах) получилось 36мм/с ?[/uquote]
Не правильно посчитал. У Вас 21.97 такта на 1 м/с, или 45.5мм/с на 1такт, который равен 1/64МГц=15.6нс. Сдвиг массивов на один отсчёт эквивалентен 1 такту таймера. При частоте оцифровки в 3.6MSPS между соседними отсчётами 27.8нс, это будет означать 81мм/с. 45.5:15.6 = 81:27.8. Что тут окажется выгодней, большая разрядность АЦП или большая частота оцифровки покажут эксперименты. Если вообще идея окажется жизнеспособной.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223379#p4223379"]Отличаться будет частота. И меняется она даже от того какой толщины припаяны провода.[/uquote]
Видимо потребуется монтаж приёмных датчиков обеспечить максимально идентично, возможно разместить их непосредственно на печатной плате вместе с МК.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223379#p4223379"]А чем Вам фильтр не нравиться ? Ну, давайте попробую его убрать, посмотрим, что получится, думаю, что особых отличий не увидим.[/uquote]
Суть в том, что для вычисления фазового сдвига, вместо всего одного фронта в приходящем сигнале, мы будем использовать полностью весь сигнал. Ведь любой фильтр неизбежно вырезает часть информации из сигнала, идея в том, что-бы попробовать извлечь пользу из этого, вырезанного сигнала.

[Maniak003]

Заказал вот такую штучку:



Что бы направление определялось само и не надо было на крыше искать где север.

Добавлено after 2 hours 4 minutes 22 seconds:
[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4223423#p4223423"]Задержка отклика приёмников не важна, важно что она для всех каналов при полном штиле (в идеале) будет одинакова.[/uquote]

Не буду спорить, попробуйте, если будет возможность поделитесь результатом. Мне ни разу не удалось получить идентичные результаты в работе излучателей.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223379#p4223379"]Не правильно посчитал. У Вас 21.97 такта на 1 м/с, или 45.5мм/с на 1такт, который равен 1/64МГц=15.6нс. Сдвиг массивов на один отсчёт эквивалентен 1 такту таймера. При частоте оцифровки в 3.6MSPS между соседними отсчётами 27.8нс, это будет означать 81мм/с. 45.5:15.6 = 81:27.8. Что тут окажется выгодней, большая разрядность АЦП или большая частота оцифровки покажут эксперименты. Если вообще идея окажется жизнеспособной.[/uquote]

Вы упорно пишите 27.8нс...

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223379#p4223379"]Суть в том, что для вычисления фазового сдвига, вместо всего одного фронта в приходящем сигнале, мы будем использовать полностью весь сигнал. Ведь любой фильтр неизбежно вырезает часть информации из сигнала, идея в том, что-бы попробовать извлечь пользу из этого, вырезанного сигнала.[/uquote]

Ну я пробовал не один фронт ловить, а 16, например. Особо это ни на что не влияло. Таймер в режиме capture.

[dadigor]

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223447#p4223447"]Заказал вот такую штучку:



Что бы направление определялось само и не надо было на крыше искать где север.[/uquote]

Полезная штука, если на нее ничего не повлияет, в моем случае это металлическая крыша. Кто-нибудь знает, как оно в этом смысле?

Кстати, думаю что на земле север примерно с той же стороны, что и на крыше, можно сначала поискать на земле...))

[Maniak003]

[uquote="dadigor",url="/forum/viewtopic.php?p=4223507#p4223507"]Полезная штука, если на нее ничего не повлияет, в моем случае это металлическая крыша. Кто-нибудь знает, как оно в этом смысле?[/uquote]
Да, тоже интересно...

[uquote="dadigor",url="/forum/viewtopic.php?p=4223507#p4223507"]Кстати, думаю что на земле север примерно с той же стороны, что и на крыше, можно сначала поискать на земле...))[/uquote]
Пробегал вопрос по использованию девайса на яхте. Про крышу -- это к примеру. На моей мачте разметка сделана. Для себя вряд ли буду использовать, может кому пригодиться, за одно проверю, на что оно годно.

[Andrey_B]

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4223447#p4223447"]Вы упорно пишите 27.8нс...[/uquote]
Да, косяк... Ошибся на порядок...
С другой стороны можно сделать так, что сдвиг между сигналами в массивах не обязательно будет целочисленным.

[Maniak003]

Совместно с альтерой, использовал ADC3663. Пару недель работал с таким вариантом, когда все получилось, оказалось, что лучший результат -- детектирование пересечения нуля... После этого, ацп в этом проекте небыло. Но математик из меня никакой, по этому не исключаю, что у кого то получится. Обработку делал функцией Дирака, так сразу получается значение фазы.

[Andrey_B]

Maniak003, вы не пробовали использовать для измерения одного направления в одну сторону, сразу двух передающих и двух приёмных пьезоизлучателей, включая их коммутатором параллельно? По идее это должно увеличить отношение сигнал/шум, сгладить влияние неодинаковости датчиков и их крепления. Задействование всех пьезодатчиков в каждом измерении, сделает переходные процессы более предсказуемыми. Есть проблема с сигналом который примут приёмники от передатчиков по диагонали, но по идее он будет позже основного и его можно будет отсечь.

Ещё мысль пришла, как обойтись без пятого датчика в идее с одним передатчиком. Можно расположить три приёмных датчика по углам прямоугольного равнобедренного треугольника. Катеты смотрят на север и восток. Передающий датчик расположен в середине гипотенузы. Если измерять направления по очереди, то для каждого из двух датчиков одного направления, можно будет использовать отдельную пару АЦП в интерлив режиме, это даст удвоение частоты семплирования (18мспс).

[Maniak003]

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4226163#p4226163"]Maniak003, вы не пробовали использовать для измерения одного направления в одну сторону, сразу двух передающих и двух приёмных пьезоизлучателей, включая их коммутатором параллельно?[/uquote]

Небольшое описание в деталях. TMR1 настроен на формирование 4 импульсов по 800 тактов с интервалом 800 тактов. Т.е. получается меандр с периодом 1600 тактов. Таким образом интервал измерения будет составлять +/- 800 тактов и в этот интервал уложится весь диапазон измеряемой скорости. Если начало измерения будет смещено относительно полупериода измеряемого интервала, получим сужение динамического диапазона измерения. Для обеспечения своевременного запуска измерения отвечает TMR3, который запускается по событию от TMR1. Выбор момента запуска измерения обуславливается максимальным значением уровня огибающий отраженного сигнала. Оптимальная задержка для TMR3 была определена при помощи осциллографа и составляет 25000 тактов. Но в виду геометрического несовершенства конструкции, реальное положение середины периода не будет попадать в выбранную задержку. Для устранения несоответствия служит первый этап процедуры калибровки. В процессе этого этапа, задержка в цикле изменяется на один такт и проверяется положение интервала. Когда положение будет в пределах 800 +/- 3 такта, запоминается значение задержки для канала. Каналов в устройстве 4: два по X и два по Y. К чему -- это я ? К тому, что значение задержек например для X-ов как правило отличаются на 300 - 400 тактов. Т.е. фазы могут быть смещены до пи/2. Это еще не все. Если первый этап калибровки призван обеспечить максимально возможный динамический диапазон, то второй призван компенсировать физические отличия излучателей в канале.


[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4226163#p4226163"]Передающий датчик расположен в середине гипотенузы.[/uquote]

Итак насколько отличаются приемопередатчики ? Второй этап калибровки измеряет скорость среды в течении некоторого времени и усредняет ее. При условии нулевой скорости среды, полученное значение будет поправочным коэффициентом. Пару дней назад запоминал не две, а четыре поправки, по одной для канала, по этому известны значения по отдельным каналам. Максимально, что наблюдалось -- 20 тактов, минимально -- 5. Т.е. используя один источник (без реверса), мы получим погрешность до 0.9м/с и не будем об этом ничего знать.

[Andrey_B]

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4226342#p4226342"]Т.е. фазы могут быть смещены до пи/2.[/uquote]
Понятно, значит просто смешивать два канала, это плохая идея.

[uquote="Maniak003",url="/forum/viewtopic.php?p=4226342#p4226342"]Т.е. используя один источник (без реверса), мы получим погрешность до 0.9м/с и не будем об этом ничего знать.[/uquote]
Но ведь мы будем одновременно принимать двумя приёмниками, расположенными по разные стороны от передатчика. То есть все дестабилизирующие факторы будут скомпенсированы, так как приёмники находятся в одинаковых условиях, а их начальный разброс будет учтён при калибровке.

По вашим расчётам задержка сигнала на 1м/с составляет 15.6нс*21.97тактов=343нс, максимальная (30м/с) - 10.3мкс. Фазовый сдвиг 180 градусов для 40кГц это 1/40к/2=12.5мкс. Если обеспечить подавление (или ослабление на достаточном уровне) паразитного сигнала через корпус, то можно непрерывно передавать синус или меандр передатчиком, а на приемниках измерять АЦП фазовый сдвиг свёрткой. Если выбрать частоты семплирования и передаваемого сигнала не кратными, то накапливая результат достаточное время, можно получить любую желаемую разрешающую способность по фазе. При калибровке в неподвижной среде нужно будет измеряемую фазу приравнять к нулю. Максимальную скорость среды посчитать исходя из расстояния между датчиками. Такой подход свободен от необходимости учитывать начальную фазу в абсолютном виде.

[Maniak003]

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4226499#p4226499"]По вашим расчётам задержка сигнала на 1м/с составляет 15.6нс*21.97тактов=343нс, максимальная (30м/с) - 10.3мкс. Фазовый сдвиг 180 градусов для 40кГц это 1/40к/2=12.5мкс.[/uquote]

Да, с небольшим запасом, поскольку реальный старт измерения возможен после выхода из прерывания TMR3, на это требуется время.

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4226499#p4226499"]можно непрерывно передавать синус или меандр передатчиком, а на приемниках измерять АЦП фазовый сдвиг свёрткой.[/uquote]

А что делать с несовпадением резонансов источника и периемника ? Эти несовпадения порождают jitter. Чтобы снизить влияние отраженного сигнала, нужно дождаться максимума огибающей, там jitter минимален. После этого есть еще несколько импульсов которые можно использовать для оценки не внося погрешность.

[uquote="Andrey_B",url="/forum/viewtopic.php?p=4226499#p4226499"]При калибровке в неподвижной среде нужно будет измеряемую фазу приравнять к нулю. Максимальную скорость среды посчитать исходя из расстояния между датчиками. Такой подход свободен от необходимости учитывать начальную фазу в абсолютном виде.[/uquote]

Да, здесь особой разницы нет: запомнить задержку или начальную фазу функции свертки. Но как -- это сделать с одним датчиком -- не понимаю. Параметры хоть и не значительно, но меняются, от той же температуры.

Вчера измерял скорость прохождения сигнала через корпус, результат вполне обнадеживающий. Оказывается, что постоянство скорости этого сигнала на порядок выше чем через воздух. Так, что попробую получать коэффициенты не в процессе калибровки, а при каждом измерении.

А вообще, мне кажется, все -- это ловля блох. Сейчас прибор без проблем калибруется с точностью до 0.1м/с. Когда подхожу к прибору на расстояние полметра, он добавляет/вычитает к скорости ~0.05м/с, как понимаю из-за конвекции от моей тушки. Так, что все это уже за гранью практического использования.