Unterwasser Ultraschall

[Peter Thomsen]

Hallo Leute,

ich möchte mit 2 Mikrocontrollerplatinen eine
Unterwasserdatenübertragung mittels Ultraschall aufbauen.
Hat da jemand von euch Erfahrungen mit gemacht oder kann mir Tipps geben zu:
Schaltung?
Datenübertragungsverfahren?
Übertrager?

jetzt schon danke für weiterführende information.

Hocha

 

[Hartmut Schaefer]

Hallo Peter,

ich möchte mit 2 Mikrocontrollerplatinen eine
Unterwasserdatenübertragung mittels Ultraschall aufbauen.
Hat da jemand von euch Erfahrungen mit gemacht oder kann mir Tipps geben

fertig wird sowas von www.benthos.com angeboten. Ist nicht ganz billig.
Eventuell kannst Du aus den technischen Daten nuetzliche Informationen
entnehmen.

Gruesse
Hartmut

 

[Dieter Wiedmann]

Peter Thomsen schrieb:

ich möchte mit 2 Mikrocontrollerplatinen eine
Unterwasserdatenübertragung mittels Ultraschall aufbauen.
Hat da jemand von euch Erfahrungen mit gemacht oder kann mir Tipps geben zu:
Schaltung?
Datenübertragungsverfahren?
Übertrager?

Wieviel Meter möchtest du denn mit welcher Übertragungsrate überbrücken?


Gruß Dieter

 

[Peter Thomsen]

Dieter Wiedmann schrieb:

Peter Thomsen schrieb:


ich möchte mit 2 Mikrocontrollerplatinen eine
Unterwasserdatenübertragung mittels Ultraschall aufbauen.
Hat da jemand von euch Erfahrungen mit gemacht oder kann mir Tipps geben zu:
Schaltung?
Datenübertragungsverfahren?
Übertrager?


Wieviel Meter möchtest du denn mit welcher Übertragungsrate überbrücken?

Am liebsten so 100 Meter, währe aber auch schon mit 20-30 zufrieden. Die

Übertragungsrate darf dabei gering sein. 20Byte/s würden schon reichen.

Grüße Peter

 

[Marte Schwarz]

Hallo Peter,

Am liebsten so 100 Meter, währe aber auch schon mit 20-30 zufrieden. Die
Übertragungsrate darf dabei gering sein. 20Byte/s würden schon reichen.

Du musst Dir bei der ganzen Angelegenheit im Klaren sein, dass unter Wasser
die Echos grausam sein können. Da kommen mit recht langer Laufzeit noch sehr
stark zurück. Ausserdem gibt es u.U. ganz heftige Störgeräusche. Die 20
Byte/s müssten aber zu schaffen sein. Im Schwimmbecken ist es ganz grausam,
weil harte glatte Wände, die auch noch schön parallel sind...

Marte

 

On Wed, 07 Sep 2005 14:22:44 +0200, Peter Thomsen <hochadie1te@gmx.de>
wrote:

Am liebsten so 100 Meter, währe aber auch schon mit 20-30 zufrieden. Die
Übertragungsrate darf dabei gering sein. 20Byte/s würden schon reichen.

IIRC gibt es wasserdichte Ultraschall-Sensoren - aber ob die
_wirklich_ wasserdicht (also tauchfest) oder genaugenommen nur
spitzwassergeschützt? *Grübel*
Ich wage auch zu bezweifeln, dass Du damit die nötige Leistung
übertragen kannst?

Eventuell eine Metallplatte von der Rückseite mit einem e-Magneten zur
Schwingung anregen ...

BTW: Ist die Dämpfung des Wassers f-abhängig? Steigt oder sinkt mit f?

Heinz

 

[Matthias Heinrichs]

Peter Thomsen wrote:

Schaltung?
Als Sender eine einfache Push-Pull Endstufe, ein kleiner Mikrocontroller

kann die Daten sehr einfach als moduliertes 40kHz Signal ausgeben.

Datenübertragungsverfahren?
FM. Die meisten Übertrager können problemlos einige 100Hz moduliert werden.

Übertrager?
Die einfachen, wasserdichten von Murata für ~40kHz. Je ein Sender und

einen Empfänger (macht die Empfangseite einfacher).

Am liebsten so 100 Meter, währe aber auch schon mit 20-30 zufrieden. Die
Übertragungsrate darf dabei gering sein. 20Byte/s würden schon reichen.

Sender: schiebt 10 Pakete/sec. raus - bei der geringen Datenrate würde
ich eine ganze Menge Kontrollbytes/Prüfsummen mitsenden. Die Pakete
haben den Vorteil das Du Dir um Reflexionen keine Gedanken machen musst,
solange die Pakete kurz genug sind, <1ms (inkl Einschwingzeit) sollten
für 5 Byte reichen. Das heisst selbst eine gut reflektierende Wand muss
<70cm nah dran sein um zu stören. Nach 100ms sind die Signale so
schwach, das sie ohne sehr viel Aufwand nicht mehr stören.

Empfänger: Rauscharmer Instrumenten-OP -> A/D-Wandler (~200kS/s) ->
Mikroprozessor. Dieser macht eine Autokorrelation mit der
Trägerfrequenz. Ein schnellerer kann das Online, ansonsten halt die 200
Werte puffern und dann "in Ruhe" auswerten. Online hat den grossen
Vorteil das Du auch bei fremden Strörungen auf dem laufenden bleibst.
Das kostet etwas Gehirnschmalz, ist aber technisch kein grosses Problem.

Auch wenn's zunächst nach Overkill aussieht: Baue ruhig einen Verstärker
mit OP270, AD797 oder LT1028 auf -> Mit einer guten Analogstufe kann
man sehr oft viel mehr rausholen als mit ausgefeilten Korrelationen im
Digitalteil. Mit nur 100mW Sendeleistung (40kHz) lies sich so
Unterwasser das Echo einer 20*20cm grossen Scheibe auf 50m Entfernung
problemlos detektieren. Dafür war auf der Empfängerseite aber auch kein
Aufwand gescheut worden...

Daten habe ich aber noch nicht übertragen müssen.

Gruss,
Matthias

 

[Peter Thomsen]

Heinz schrieb:

On Wed, 07 Sep 2005 14:22:44 +0200, Peter Thomsen <hochadie1te@gmx.de
wrote:


Am liebsten so 100 Meter, währe aber auch schon mit 20-30 zufrieden. Die
Übertragungsrate darf dabei gering sein. 20Byte/s würden schon reichen.



IIRC gibt es wasserdichte Ultraschall-Sensoren - aber ob die
_wirklich_ wasserdicht (also tauchfest) oder genaugenommen nur
spitzwassergeschützt? *Grübel*
Ich wage auch zu bezweifeln, dass Du damit die nötige Leistung
übertragen kannst?

Eventuell eine Metallplatte von der Rückseite mit einem e-Magneten zur
Schwingung anregen ...

BTW: Ist die Dämpfung des Wassers f-abhängig? Steigt oder sinkt mit f?

Die Dämpfung ist f-abhängig und steigt mit f.

Peter

 

[Joerg]

Hallo Matthias,

Auch wenn's zunächst nach Overkill aussieht: Baue ruhig einen Verstärker
mit OP270, AD797 oder LT1028 auf -> Mit einer guten Analogstufe kann
man sehr oft viel mehr rausholen als mit ausgefeilten Korrelationen im
Digitalteil. Mit nur 100mW Sendeleistung (40kHz) lies sich so
Unterwasser das Echo einer 20*20cm grossen Scheibe auf 50m Entfernung
problemlos detektieren. Dafür war auf der Empfängerseite aber auch kein
Aufwand gescheut worden...

Eher AD603, der hat dB-lineare Verstaerkungseinstellung. Im med
Ultraschall detektieren wir so 1mm grosse Strukturen, die 15-20cm unter
Fettschwarten liegen.

Regards, Joerg

http://www.analogconsultants.com