Вопрос от не-специалиста: как работает лаз. рулетка?

Доброго времени суток.

У меня возникла необходимость присобачить лазерную рулетку к роботу, чтобы он мог ориентироваться в пространстве, но для этого мне нужно прежде всего понять, как именно работает лазерная рулетка? По идее, расстояние определяется по задержке между излучением и принятием сигнала, но... если до препятствия 1.65м (чуть больше полутора метров, цифра для удобства), то задержка сигнала составит 3,3м/3,3*10^8 м/с = 10^-8 c, то есть 10 наносекунд.

К примеру, такая рулетка (https://www.avito.ru/moskva/remont_..._lazernyy_dalnomer_ruletka_cp-_3010_392319891) мерит с точностью до 1см, то есть точность определения времени задержки должна составлять около 10^-10 с.

Как определяются такие малые периоды времени с такой точностью?

P.S. Прошу прощения, если создал тему не в той ветке

 

На Википедии забанили?

 

В русскоязычной википедии сказано только то, что расстояние определяется либо по задержке, либо по сдвигу фазы (хотя мне не очень понятно, как по сдвигу фазы можно определить расстояние меньше половины длины волны).

И мне не очень понятна технология определения задержки.

 

Мне кажется расстояние определяет по длине лазерного луча

 

Там это расстояние проходится тысячи раз. Про рулетки не знаю - в старых дальномерах было приблизительно 1000.

 

А длина лазерного луча как определяется прибором?

Какое "это расстояние"? Длина волны?

Если взять данные из, опять же, википедии, то наиболее часто используемые длины волн -- это 1550, 1064, 532 и 355 нм. Если взять длину волны в 1550 нм и расстояние до препятствия в 0,725м (для удобства), то расстояние будет больше длины волны в 10^6 (миллион) раз.

 

Расстояние от дальномера до препятствия.

 

Туда и обратно, потом вычитается

--- Сообщения объединены, 3 дек 2015, Оригинальное время сообщения: 3 дек 2015 ---

Как радар

--- Сообщения объединены, 3 дек 2015 ---

Продавцу или производителю позвонить и задать такой вопрос

 

Расстояние от дальномера до препятствия проходится тысячи раз? В смысле?

Это расстояние проходится излучением тысячи раз?... Да ну, оно рассеется и поглотится, не то что на тысячный раз, а на второй-третий -- что уж говорить о тысячном.

Если "как радар", то расстояние до препятствия вычисляется по задержке сигнала. Лазерная рулетка -- это частный случай активной РЛС. Т.е. определяется задержка, и потом из нее уже вычисляется расстояние -- непосредственно оно не определяется.

И вот мне интересно, как именно определяется задержка -- какая там электрическая схема внутре и т.д. Связаться с производителем -- да, кстати, можно -- но не факт, что там все расскажут :)

 

http://forum.ixbt.com/topic.cgi?id=47:9364

 

Нашел статью как раз по этому вопросу
http://geektimes.ru/post/258416/
Оказывается, посылается не простой сигнал, а амплитурдно-модулированный более низкой частотой, и по разнице фаз модулированного сигнала как раз и определяется расстояние. Сам бы я до этого не додумался :)

Тему можно закрывать, а мой аккаунт - удалять/блокировать. Я думаю, удалять тему не стоит -- вдруг кому пригодится.

 

Оффтоп

За такую аватару точно удалят. Нарушение ТБ, того и гляди карандаш перекусите.

А не вы ли этот инженер-электронщик с кармой 96 и рейтингом 0,2 на статью которого вы разместили ссылку? Проживаете в Московской области?
Если это вы, тогда посмотрите вот эту тему. Возможно ваши наработки в создании лазерного дальномера пригодятся ещё одному хорошему человеку. http://geodesist.ru/forum/threads/sozdajom-taxeometr-sobstvennaja-razrabotka.15373/

 

Так работала самая первая лазерная рулетка Leica Disto:

--- Сообщения объединены, 4 дек 2015, Оригинальное время сообщения: 3 дек 2015 ---

А для целей робототехники я не советовал бы заморачиваться с фазовым дальномером.Муторный в настройке, там правильно на форуме говорили.
Достаточно взять широкополосный операционный усилитель, на вход поставить быстродействующий фотодиод(лучше лавинный, на крайняк - PIN пойдет), на выход этого усилителя (через драйвер) лазер. И это вся аналоговая часть дальномера. При положительной обратной связи если свет из лазера попадает на фотодиод возникнут в цепи колебания, период которых пропорционален расстоянию от лазера до фотоприемника.Причем колебания возникают сами, без никакого внешнего запуска. Цифрой измеряете период(какой нибудь недорогой однокристалкой) и все! Для повышения точности, правда, придется навесить еще и механику - калибровочную линию и регулятор света перед фотоприемником с управлением от той же микроЭВМ.

 

PNG-Service, спасибо! А можно немного поподробнее про то, как именно работает дальномер, который предложили Вы, и что не так с фазовым дальномером?

P. S. не могли бы Вы дать какие-нибудь Ваши контакты -- вк, скайп, или хотя бы электронную почту?

 

Ну, принцип я, вроде, описал. Усилитель можно типа отсюда http://catalog.gaw.ru/index.php?page=document&id=918
драйвер лазера примерно такой: http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/ic/Maxim/communications/MAX3646.htm
PIN- фотодиод - мегагерц на 50(могу подарить), лазер - красный, подешевле для начала экспериментов, милливатт на 5.
Частота генерации будет в районе 10-20 МГц(на самых коротких дистанциях) - такую можно прямо подавать на микропроцессор PIC, ну или немного поделить, если Ваш микропроцессор робота более медленный. В качестве привода калибровки и автоматики по свету - малогабаритные головки стрелочных старых магнитофонных индикаторов с приклеенными на стрелки флажками.

Фазовый сдвиг измеряется на низких частотах, которые получаются гетеродинированием , а это без опыта радиотехники (именно радиотехники а не электроники!) целая морока.

leonidm4@yandex.ru