Sīks skaidrojums par ultraskaņas sensora diapazona noteikšanas metodi

    Ikdienas ražošanā un dzīvē, Ultraskaņas attāluma noteikšanas sensori galvenokārt tiek izmantoti automašīnu atpakaļgaitas radaros, robotu automātiskās šķēršļu izvairīšanās staigās, būvlaukumos un dažās rūpniecības vietās, piemēram, šķidruma līmenī, akas dziļumā, cauruļvada garumā un citos gadījumos, kad nepieciešama automātiska bezkontakta attāluma noteikšana. Pašlaik ir divi plaši izmantoti ultraskaņas attāluma noteikšanas risinājumi. Viena no tām ir ultraskaņas attāluma noteikšanas sistēma, kuras pamatā ir vienas mikroshēmas mikrodators vai iegulta ierīce, bet otra ir ultraskaņas diapazona noteikšanas sistēma, kuras pamatā ir CPLD (Complex Programmable Logic Device). Lai saprastu saistīto ultraskaņas diapazona sensoru lietojumprogrammu dizainu, mums vispirms ir jāsaprot ultraskaņas sensoru diapazona noteikšanas darbības princips.

Ultraskaņas sensora diapazona darbības princips

Ultraskaņas sensori ir sensori, kas pārvērš ultraskaņas signālus citos enerģijas signālos (parasti elektriskos signālos). Ultraskaņas viļņi attiecas uz mehāniskiem trieciena viļņiem, kas rodas elastīgā vidē ar frekvenci, kas lielāka par 20 kHz. Tiem ir spēcīga virzība, lēns enerģijas patēriņš un salīdzinoši lieli izplatīšanās attālumi. Tāpēc tos bieži izmanto bezkontakta attāluma mērīšanai. Sakarā ar lielo ultraskaņas viļņu iespiešanos uz šķidrumiem un cietām vielām, īpaši cietās vielās, kas ir necaurredzamas saules gaismai. Ultraskaņas viļņi, kas saskaras ar piemaisījumiem vai saskarnēm, radīs ievērojamus atstarojumus un veidos atstarojumus atbalsos, un pieskaroties kustīgiem objektiem, var rasties Doplera efekts. Tāpēc ultraskaņas diapazonam ir labāka pielāgošanās videi. Turklāt ultraskaņas mērījumi var iegūt labu kompromisu reālā laikā, precizitāti un cenu.

Pašlaik ir daudzas ultraskaņas diapazona noteikšanas metodes: piemēram, turp un atpakaļ laika noteikšanas metode, fāzes noteikšanas metode, akustisko viļņu amplitūdas noteikšanas metode. Princips ir tāds, ka ultraskaņas sensors izstaro noteiktas frekvences ultraskaņas viļņus, izplatās pa gaisa vidi un pēc mērīšanas mērķa vai šķēršļa sasniegšanas atstaro atpakaļ. Pēc refleksijas ultraskaņas uztvērējs saņem impulsu. Attālums ir saistīts. Pārbaudiet pārraides laiku, lai atrastu attālumu. Piemēram:

Pieņemot, ka s ir attālums starp izmērīto objektu un attāluma mērītāju, izmērītais laiks ir t / s, un ultraskaņas izplatīšanās ātrumu attēlo v / m · s-1, tad pastāv sakarība (1)

s=vt／2 (1)

Augstas precizitātes prasību gadījumā ir jāņem vērā temperatūras ietekme uz ultraskaņas izplatīšanās ātrumu un jākoriģē ultraskaņas izplatīšanās ātrums saskaņā ar vienādojumu (2), lai samazinātu kļūdas.

v = 331,4 + 0,607 T (2)

Formulā T ir faktiskā temperatūras mērvienība ir ℃, v ir ultraskaņas viļņu izplatīšanās ātruma mērvienība vidē m / s.

Ultraskaņas attāluma mērīšanas princips ir pārraidīt ultraskaņas viļņus noteiktā virzienā caur ultraskaņas raidītāju un sākt laika skaitīšanu vienlaikus ar pārraides laiku. Kad ultraskaņas viļņi izplatās gaisā, tie nekavējoties atgriezīsies, kad sastapsies ar šķēršļiem. . Ultraskaņas diapazona sensors izmanto ultraskaņas atbalss diapazona noteikšanas principu un izmanto precīzu laika starpības mērīšanas tehnoloģiju, lai noteiktu attālumu starp sensoru un mērķi. Tas izmanto maza leņķa un mazas aklās zonas ultraskaņas sensoru, kam ir precīzs mērījums, bez kontakta, ūdensnecaurlaidīgs un necaurlaidīgs. Korozija, zemas izmaksas un citas priekšrocības. Parastā ultraskaņas diapazona sensoru metode ir tāda, ka viena izstarojošā galva atbilst vienai uztveršanas galviņai, un vairākas raidīšanas galviņas atbilst vienai uztveršanas galviņai. Pamatojoties uz vienkārša, viegli lietojama un bez bojājumiem, pamatojoties uz ultraskaņas diapazona īpašībām, ir nepieciešams izmērīt ultraskaņas turp un atpakaļ laiku, jūs varat atrast attālumu. Šādi darbojas ultraskaņas diapazona sensors.