Abstands-/Entfernungsmessung mittels Phasendifferenz

redscale · Anmeldungsdatum: 14.10.2016 Beiträge: 5

Meine Frage:
Moin allerseits,

ich mache gerade einen Versuch und soll mittels der Phasendifferenz zwischen Referenzsignal und Messsignal die Entfernung zu einem Gegenstand bestimmen.

Meine Ideen:
Bei 500 kHz beträgt die Wellenlänge 600m.

Mein erster Ansatz war:

und so komme ich auf 1,2°/m.

Dann habe ich in einem Skript folgende Formel gefunden:

Jetzt bin ich etwas verwirrt: muss ich den Faktor

wirklich mit reinnehmen? Das Ergebnis ist dann sehr komisch.

Oder bin ich ganz auf dem Holzweg?

Einen schönen Tag euch allen!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Hallo redscale! smile

Nur zum Verständnis: Worum geht es überhaupt, was bedeuten die verwendeten Größen? Gibt es einen Originaltext der Aufgabe plus evtl. Skizze?

mfG!

redscale · Anmeldungsdatum: 14.10.2016 Beiträge: 5

Hallo franz,

zu den Formelzeichen:

steht für die Wellenlänge, in meinem Fall also 600m;

steht für die Phasendifferenz;

steht für den Brechungsindex, bei Luft also 1.

Im Versuch geht es darum, die durch die Laufzeit des Messsignals entstandene Phasendifferenz zum Referenzsignal in Meter umzurechnen.

Leider gibt es keine Skizze, ich versuche es dir mal schriftlich zu erklären:
Im Laborgerät wird ein Signal erzeugt. Dieses Signal dient einerseits als Referenzsignal und auch als Messsignal. Das Messsignal wird auf einen Laser aufmoduliert. Neben dem Laser steht der Detektor, beide "gucken" in dieselbe Richtung. Nun wird der Laserstrahl von einem Objekt, welches X Meter entfernt ist, reflektiert und vom Detektor aufgenommen. Im Laborgerät wird dann die Phasendifferenz ausgerechnet und angezeigt.
Die Phasendifferenz entsteht durch die Laufzeit des Lasers - also die Zeit, die der Laserstrahl braucht, bis zum Objekt und wieder zurück zu kommen.

Hoffentlich habe ich jetzt alles vernünftig erklärt smile

Grüße!

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Bist Du sicher, dass n der Brechungsindex ist? Es sieht mir vielmehr danach aus, als stehe in der zweiten Formel die gesamte Entfernung, und der Term n*lambda/2 gibt an, dass der Gangunterschied n ganze Wellenlängen (für beide Richtungen) beträgt.

redscale · Anmeldungsdatum: 14.10.2016 Beiträge: 5

Puh,anscheinend bin ich bei den ganzen n im Skript durcheinander gekommen.

Es ist wahrscheinlich der Gangunterschied, da n ein Element von N ist.

Und was bringt mir das jetzt?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Naja, das heisst, dass Du den Term mit n weglassen kannst, sofern die Entfernung weniger als 300m (halbe Wellenlänge) beträgt. Die Formeln bedeuten genau dasselbe, nur dass eben die zweite allgemeiner ist.

redscale · Anmeldungsdatum: 14.10.2016 Beiträge: 5

Dann stimmt mein Ergebnis also?