Измеритель длины кабеля/провода (уз или импульсный)

[Neuromatrix]

Приветствую, коты

Очень нужно сваять измеритель длинны провода на расстояние не более 2х метров с шагом ~5мм. Важно, чтобы измерения происходили в реальном времени без ощутимой задержки. Чтобы можно было фиксировать изменения "online". Например, если к неизолированному проводу прислонить металлический предмет(гвоздь допустим) и двигать его вдоль.

На ум приходит ультразвук и измерение задержки амплитудного значения импульса..

Может посоветуете чего интересного или схемку подскажете где подглядеть, буду весьма признателен

[Дмитрий М]

Шаг 5 мм это фронт сигнала зондирующего порядка пикосекунд. Наш измеритель с такими параметрами был Р5-10 (или 11) точно не помню и работал только на коаксиальных линиях. В качестве генератора использовался диод с накоплением заряда в формирователе-линии. Вещь явно дома не реализуемая. Есть некая связь между разрешающей способностью и фронтом (длительностью) зондирующего импульса, чем меньше.. тем меньше.

[Neuromatrix]

Дмитрий М, спасибо за ответ! Электрический импульс отметаем А на ультразвуке нету схемы дефектоскопа? Дальномер "по воздуху" не сложно сделать, а вот например в моножильном проводе какие могут возникнуть сложности с УЗ? И подойдет ли обычный воздушный УЗ датчик? Нужно же плотно "прислонять" к проводу будет)

[КРАМ]

возбудить металлическую жилу на УЗ будет очень непросто.
Потребуется специальный акустический трансформатор в виде концентратора с большого сечения на сечение провода. Торец проводника нужно будет сделать плоским настолько, чтобы он плотно прилегал к выходному торцу акустического трансформатора. Кроме того, диаметр проводника измеряемого кабеля должен быть не менее половины длины волны звука в этом металле. иначе звуковой волновод будет запредельным для такой частоты накачки и волна быстро затухнет.

[Neuromatrix]

Спасибо, КРАМ, за подробное объяснение, догадки получают подтверждение, а иллюзии развеиваются
Должен же быть какой-то альтернативный метод...!? Подскажите, пожалуйста

[КРАМ]

Боюсь, что механическое измерение будет тут наиболее простым.
При измерении кабеля как линии с распределенными параметрами (не обязательно коаксиальной) потребуется учет диэлектрической проницаемости диэлектрика между проводниками. От этого зависит коэффициент укорочения (он равен корню квадратному от эффективной диэлектрической проницаемости). При измерении емкости кабеля этот параметр так же принимает участие, но уже в прямой пропорции.
Звуковые методы будут не только технически сложны, но и зависеть от температуры.
Думаю, что лазерная рулетка за 100 баксов решит Ваши проблемы точно, быстро и эффективно.

[Neuromatrix]

Если быть совсем откровенным, нужно замерять длину гитарной струны
И соответственно, различное время отражения сигнала в зависимости от лада к которому прислоняем..
Почитал здесь:

http://ulmann.strana.de/n.test.html

на первый взгляд показалось не так сложно, в коаксиалке вроде лучше должен сигнал распространяться, а значит и время задержки меньше?
у струны жила стальная, но обычно есть еще обмотка никелированная.

По идее на мк, можно калибровку "написать", ориентированную на замер свойств материала струны, так как все расстояния фиксированные

Не пинайте сильно за недоинформирование в начале

надеюсь на взаимопонимание и содействие

[КРАМ]

Струна отдельно - это не линия. Линия с распределенными параметрами - это СИСТЕМА из проводников и диэлектрика между ними. Электромагнитная волна распространяется в диэлектрике, ток течет по проводникам и напряжение наводится между проводниками.
Стальную струну можно возбудить ИНДУКТОРОМ, используя магнитострикционный эффект. Причем, материал магнитостриктора может быть намертво запаян на конце струны (цилиндр с глухим отверстием под струну). Полагаю, что так сделать можно.

[Microtech]

А если тупо, по сопротивлению измерять? Мостовой схемой. Кусок проволоки, длина которого известна, включить в одну из диагоналей. Он будет работать резистором и убирать влияние температуры. В другую диагональ включать измеряемый провод. По рассогласованию вычислять длину.
P.S. Много лет назад, я ломал настольную клавишную вычислительную машину. (микрокалькулятор...) Там был элемент памяти (линия задержки) на стальной струне, видимо, магнитострикционный. Похоже, использовался магнитострикционный эффект в самой проволоке.
http://s019.radikal.ru/i605/1206/db/dc1fba64540e.jpg
Фото не моё.
P.P.S. Ой, а там всё сложно. Проволока работает на кручение. Магнитострикционные элементы отдельные, и из другого материала.
прочитал. http://old.computerra.ru/vision/643690/

[akl]

Если быть совсем откровенным, нужно замерять длину гитарной струны...

А если измерять частоту резонанса возбужденной струны и пересчитывать в её длину, т.к. есть однозначное соответствие между этими параметрами.
Посмотрел, для начала, здесь и... Все таки лучше измерять период(ы). Тогда
L=M*K*t, где M-коэффициент пропорциональности, K-прочие равные условия, t-период колебаний струны

[Neuromatrix]

Получается, магнитостриктором вызываем высокочастотые колебания в струне?

[Neuromatrix]

akl, частота нижней струны МИ примерно 86 Гц, период одного колебания ~12мс, а это очень долго, получим ощутимую задержку, увы

[КРАМ]

Получается, магнитостриктором вызываем высокочастотые колебания в струне?

Ультразвук получаем.
есть два типа излучателей ультразвука: пьезокерамика и магнитострикторы. В первом варианте излучатель емкостной, а во втором индуктивный.

[Neuromatrix]

А вот из чего бы подручного, магнитостриктора изготовить? Подобного рода модифицированные излучатели могут сгодиться?

http://tryndelka.narod.ru/pickup.jpg

Удавалось как-то ради эксперемента "заколебать" струну на резонансной частоте таким вот "излучателем"

Только боюсь, выше 20 кГц не раскачается или ошибаюсь?

[КРАМ]

Волна бывает ДВУХ типов. Поперечная и продольная.
Когда играем на гитаре - волна ПОПЕРЕЧНАЯ.
Когда возбуждаем с торца магнитостриктором - ПРОДОЛЬНАЯ.
Определяется как угол между направлением колебаний и направлением распространения энергии.
При возбуждении продольной волны ультразвуковые волны представляют собой чередование разных ПЛОТНОСТЕЙ среды, за счет ее упругого сжатия-растяжения.
При возбуждении поперечной волны звуковые волны представляют из себя упругую деформацию НА ИЗГИБ.

[Neuromatrix]

Там в середине каждого из датчиков металлический стержень и вокруг него намотана катушка.
Если его(стержень) просверлить внутри и продеть струну насквозь, закрепив датчик в начале струны, есть ли шанс получить магнитострикционный эффект при падаче вч прямоугольных импульсов на катушку?

[Microtech]

Скорее всего, ничего не выйдет. Стержень - железяка. Внешнее кольцо - постоянный магнит. Поле этого постоянного магнита намагничивает железную струну. Струна колеблется, при этом создаёт ЭДС в катушке на стержне в центре. Это разобранный звуковой излучатель со спиленным верхом и снятой мембраной. Он был приспособлен умельцами для гитары. Никакого отношения к ультразвуку и магнитострикции. Феррит от антенны ДВ-СВ приёмника, никель, и другие материалы обладают стрикционными свойствами. В железе магнитопроводов, этот эффект вреден. Гудение, вибрация, механический износ изоляции в трансформаторах вовсе не нужны. Металлурги стремятся снизить стрикционный эффект в магнитопроводах.
P.S. полоски (никель) от защитных этикеток должны обладать магнитострикционным эффектом. Для контакта со струной потребуется жёсткое соединение. Сварка, пайка, эпоксидка...

[КРАМ]

Думаю да, но вообще то требуется торцевое взаимодействие. Крепление боковым зажимом может вызвать плохое согласование со струной. Нужно экспериментировать.
Насквозь бы я остерегся. Будет паразитный шлейф с обратной стороны.

[Neuromatrix]

Мнения разделились...
Подумаю над креплением, негативный результат тоже результат

[Neuromatrix]

А если, например, подать магнитостриктором резонансную частоту в слышимом диапазане с торца струны? При наличии продольной волны, будет ли слышен тон частоты или совсем не обязательно?