Fritzli
12.01.2006, 22:25
Hallo allerseits
Ich weiss ja nicht, ob da schon jemand draufgekommen ist, für mich wars jedenfalls neu:
Um die volle Dynamik (Geschwindigkeit) des GP2D12 zu nutzen und das durch die hohen LED-Stromspitzen (ca. 200mA) bedingte Ausgangsrauschen zu vermindern, habe ich einige Versuche mit synchronisiertem Messen der Vout gemacht:
Der Sensor sendet ja bekanntlich 32 LED-Pulse, bildet den Mittelwert und gibt den dann an Vout aus. An einem Testpkt auf der Platine kann man diese LED-Pulse abgreifen. Dieses Signal habe ich einem PIC12F675 gefüttert, der 0.5ms nach jedem Impuls die Ausgangsspannung gesampelt (10Bit) und diesen Wert per RS232 ausgegeben hat. Durch das synchroniserte Messen sollten die Störungen durch die LED-Ströme minimiert werden, was auch wunderbar geklappt hat, siehe die Bilder.
Pro Messung habe ich so ca. 50'000 Spannungswerte gemessen und davon ein Histogramm berechnet.
Objekt (Kartonschachtel): jeweils in 1.5m Distanz. das ist bewusst weit ausserhalb der Spezifikationen, denn dort ist das Sensor-interne Rauschen grösser, was das Ergebnis des Experiments deutlicher zeigt.
1kHz, nicht synchronisiert:
Zum Vergleich hier eine Messreihe, bei welcher jede ms eine Messung gemacht wurde, ohne jegliche Synchronisation.
http://people.ee.ethz.ch/~althaufe/robots/8bit/hist_150cm_free.png
Man sieht, dass alle Werte mehr oder weniger vorkommen. Schon hier gibt es einige Werte, die sehr viel häufiger auftreten.
synchronisiert:
http://people.ee.ethz.ch/~althaufe/robots/8bit/hist_150cm_sync.png
Interessant ist, dass im Histogramm jeweils nur jeder vierte Wert vermehrt vorkommt, während die dazwischenliegenden Werte nur selten vorkommen. Der PIC misst mit 10Bit. Da nur jeder vierte Wert vorkommt (der Rest ist LSB-Rauschen - vernachlässigbar) scheint es, als sei die Vout des Sensors nur mit 8Bit aufgelöst. Das würde bedeuten, dass der Sensor auch intern nur mit 8Bit arbeitet.
So könnte er z.B. das PSD-Signal mit 8Bit wandeln und zu einem 8Bit+5Bit = 13Bit-Register (FlipFlops) addieren. Nach Ende der 32 Messungen gibt er dann die 8 höchsten Bits auf einen DAC, dessen Ausgang auf Vout führt.
Kann jemand das Ganze bestätigen bzw tönt es plausibel? Kommentare? Fragen?
Ausführlichere Infos (plus mehr Histogramme) habe ich hier zusammengestellt:
http://people.ee.ethz.ch/~althaufe/robots/8bit/
Gruess
Fritzli
Ich weiss ja nicht, ob da schon jemand draufgekommen ist, für mich wars jedenfalls neu:
Um die volle Dynamik (Geschwindigkeit) des GP2D12 zu nutzen und das durch die hohen LED-Stromspitzen (ca. 200mA) bedingte Ausgangsrauschen zu vermindern, habe ich einige Versuche mit synchronisiertem Messen der Vout gemacht:
Der Sensor sendet ja bekanntlich 32 LED-Pulse, bildet den Mittelwert und gibt den dann an Vout aus. An einem Testpkt auf der Platine kann man diese LED-Pulse abgreifen. Dieses Signal habe ich einem PIC12F675 gefüttert, der 0.5ms nach jedem Impuls die Ausgangsspannung gesampelt (10Bit) und diesen Wert per RS232 ausgegeben hat. Durch das synchroniserte Messen sollten die Störungen durch die LED-Ströme minimiert werden, was auch wunderbar geklappt hat, siehe die Bilder.
Pro Messung habe ich so ca. 50'000 Spannungswerte gemessen und davon ein Histogramm berechnet.
Objekt (Kartonschachtel): jeweils in 1.5m Distanz. das ist bewusst weit ausserhalb der Spezifikationen, denn dort ist das Sensor-interne Rauschen grösser, was das Ergebnis des Experiments deutlicher zeigt.
1kHz, nicht synchronisiert:
Zum Vergleich hier eine Messreihe, bei welcher jede ms eine Messung gemacht wurde, ohne jegliche Synchronisation.
http://people.ee.ethz.ch/~althaufe/robots/8bit/hist_150cm_free.png
Man sieht, dass alle Werte mehr oder weniger vorkommen. Schon hier gibt es einige Werte, die sehr viel häufiger auftreten.
synchronisiert:
http://people.ee.ethz.ch/~althaufe/robots/8bit/hist_150cm_sync.png
Interessant ist, dass im Histogramm jeweils nur jeder vierte Wert vermehrt vorkommt, während die dazwischenliegenden Werte nur selten vorkommen. Der PIC misst mit 10Bit. Da nur jeder vierte Wert vorkommt (der Rest ist LSB-Rauschen - vernachlässigbar) scheint es, als sei die Vout des Sensors nur mit 8Bit aufgelöst. Das würde bedeuten, dass der Sensor auch intern nur mit 8Bit arbeitet.
So könnte er z.B. das PSD-Signal mit 8Bit wandeln und zu einem 8Bit+5Bit = 13Bit-Register (FlipFlops) addieren. Nach Ende der 32 Messungen gibt er dann die 8 höchsten Bits auf einen DAC, dessen Ausgang auf Vout führt.
Kann jemand das Ganze bestätigen bzw tönt es plausibel? Kommentare? Fragen?
Ausführlichere Infos (plus mehr Histogramme) habe ich hier zusammengestellt:
http://people.ee.ethz.ch/~althaufe/robots/8bit/
Gruess
Fritzli