И опять о хронометре для даунхилла
Sep. 6th, 2016 09:36 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
eddy_emВ прошлом году хронометр для даунхилла был благополучно испытан в "боевой" обстановке. В этом году, т.к. стало понятно, что ультразвуковые/инфракрасные дальномеры совершенно не годятся для этих затей, Юра прикупил три пары лазерных датчиков для замены самопала из 50-центового лазера и 10-центового фоторезистора (замена, кстати, на 20 баксов тянет, так что лично я в ее целесообразности сомневаюсь, но кто знает — возможно, эти лазеры не будут за два дня работы выгорать вусмерть).
Фотоаппарат, к сожалению, я не взял, поэтому далее просто расскажу, как сейчас проверял, подойдут ли эти датчики для нас.
Днем мы включили эти лазеры в источник. На лазерах написано "200mA, 10-30V" (выжигатель что ли?). В реальности он жрал где-то 6мА на 12В и 12мА на 30В. А светил на 30В довольно-таки тускло по сравнению даже с полуторабаксовыми "непромышленными" лазерами. Вечером я решил проверить, что же эти штуки из себя представляют. Т.к. явно мы будем питать все либо через инвертер от 12-вольтового БП, либо напрямую от автомобильного аккумулятора, я решил запитать все 12В.
Установил вблизи два приемника, на расстоянии 2.5 и 4 метра от них поставил лазеры и навел на цель. На входе приемников стоят красные стекла, которые очень прилично поглощают другие спектральные диапазоны (на зеленый лазер датчик вообще не реагировал, а на мощную лампу — только когда почти вплотную поднес). Датчик нормально закрытый, но поджимает не точно до нуля, а где-то до 1-2В (когда напряжение питания 12В). Кстати, срабатывать датчики начинают не на 10В, а где-то выше 11.5В.
Сигнальные выводы датчиков подключил к осциллографу и стал рьяно махать линейкой перед датчиками.
Минимальный закрываемый диаметр дифракционного пятна от лазера составил 9мм. Расстояние между центрами пучков — 40мм. Три испытания дали такие результаты (T1 и T2 - длительности импульсов от первого и второго датчиков, dT - задерка между фронтами импульсов): 1) T1 = 16мс, T2 = 16мс, dT = 28мс; 2) T1 = 13мс, T2 = 13мс, dT = 19мс; 3) T1 = 12мс, T2 = 10мс, dT = 18мс.
Понятно, что длительности — с точностью до ±1мс, т.к. смотрел по экрану осциллографа с разрешением 10мс на большое деление.
Легко вычислить скорость линейки: V=40/dT. А зная V, можно определить время полного закрывания пучка линейкой: T0 = (33-9)/V = 24/V.
Соответственно, для трех случаев получилось: V = 1.4, 2.1 и 2.2 м/с; T0 = 16.8, 11.4 и 10.8мс. Как видно, можно сказать, что в пределах погрешности длительность срабатывания датчиков превышает длительность их загораживания от лазера не больше, чем на 1мс (что очень хорошо в сравнении с используемыми фоторезисторами с их 7-8мс, да еще и инертностью АЦП).
Сказать о задержке между закрыванием лазера и срабатыванием ничего не могу, но думаю, что она тоже меньше 1мс.
Итак, теперь остается решить две проблемы (в отсутствие засветки датчик поджимает не точно до нуля, в присутствие засветки на нем — напряжение питания) и перепрограммировать модули (выкинуть ненужные дальномеры, добавить поддержку второго датчика — для надежности и/или чтобы можно было скорость измерять).
Первую проблему думаю решить простым инвертором на полевом ключе; вторую — по вечерам в течение недели надо будет закончить, т.к. финал уже на следующих выходных, а фиговину еще и испытать надо.
Фотоаппарат, к сожалению, я не взял, поэтому далее просто расскажу, как сейчас проверял, подойдут ли эти датчики для нас.
Днем мы включили эти лазеры в источник. На лазерах написано "200mA, 10-30V" (выжигатель что ли?). В реальности он жрал где-то 6мА на 12В и 12мА на 30В. А светил на 30В довольно-таки тускло по сравнению даже с полуторабаксовыми "непромышленными" лазерами. Вечером я решил проверить, что же эти штуки из себя представляют. Т.к. явно мы будем питать все либо через инвертер от 12-вольтового БП, либо напрямую от автомобильного аккумулятора, я решил запитать все 12В.
Установил вблизи два приемника, на расстоянии 2.5 и 4 метра от них поставил лазеры и навел на цель. На входе приемников стоят красные стекла, которые очень прилично поглощают другие спектральные диапазоны (на зеленый лазер датчик вообще не реагировал, а на мощную лампу — только когда почти вплотную поднес). Датчик нормально закрытый, но поджимает не точно до нуля, а где-то до 1-2В (когда напряжение питания 12В). Кстати, срабатывать датчики начинают не на 10В, а где-то выше 11.5В.
Сигнальные выводы датчиков подключил к осциллографу и стал рьяно махать линейкой перед датчиками.
Минимальный закрываемый диаметр дифракционного пятна от лазера составил 9мм. Расстояние между центрами пучков — 40мм. Три испытания дали такие результаты (T1 и T2 - длительности импульсов от первого и второго датчиков, dT - задерка между фронтами импульсов): 1) T1 = 16мс, T2 = 16мс, dT = 28мс; 2) T1 = 13мс, T2 = 13мс, dT = 19мс; 3) T1 = 12мс, T2 = 10мс, dT = 18мс.
Понятно, что длительности — с точностью до ±1мс, т.к. смотрел по экрану осциллографа с разрешением 10мс на большое деление.
Легко вычислить скорость линейки: V=40/dT. А зная V, можно определить время полного закрывания пучка линейкой: T0 = (33-9)/V = 24/V.
Соответственно, для трех случаев получилось: V = 1.4, 2.1 и 2.2 м/с; T0 = 16.8, 11.4 и 10.8мс. Как видно, можно сказать, что в пределах погрешности длительность срабатывания датчиков превышает длительность их загораживания от лазера не больше, чем на 1мс (что очень хорошо в сравнении с используемыми фоторезисторами с их 7-8мс, да еще и инертностью АЦП).
Сказать о задержке между закрыванием лазера и срабатыванием ничего не могу, но думаю, что она тоже меньше 1мс.
Итак, теперь остается решить две проблемы (в отсутствие засветки датчик поджимает не точно до нуля, в присутствие засветки на нем — напряжение питания) и перепрограммировать модули (выкинуть ненужные дальномеры, добавить поддержку второго датчика — для надежности и/или чтобы можно было скорость измерять).
Первую проблему думаю решить простым инвертором на полевом ключе; вторую — по вечерам в течение недели надо будет закончить, т.к. финал уже на следующих выходных, а фиговину еще и испытать надо.
