Хэт авианы хүрээ нь дууны долгионыг ашиглан хоёр объектын хоорондох зайг тодорхойлох технологи юм. Энэ нь автомашин, эрүүл мэнд, робот техник зэрэг янз бүрийн салбарт зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл болсон. Энэхүү нийтлэлийн зорилго нь хэт авианы цацрагийн зарчим, түүний хэрэглээний талаар дэлгэрэнгүй тайлбар өгөх явдал юм.
Хэт авианы давтамж гэж юу вэ?
Хэт авианы хүрээ нь өндөр давтамжийн дууны долгион ашиглан хоёр объектын хоорондох зайг тодорхойлох арга юм. Энэ нь хувиргагчаас хэт авианы долгионыг дамжуулж, объектыг цохисны дараа долгион буцаж ирэх хугацааг хэмжих замаар ажилладаг. Долгион буцаж ирэхэд шаардагдах хугацааг хувиргагч ба объектын хоорондох зайг тооцоолоход ашигладаг. Нэг хувиргагч мэдрэгч, хос хувиргагч мэдрэгч зэрэг олон төрлийн хэт авианы мэдрэгч байдаг.
Хэт авианы давтамжийн ажлын зарчим
Хэт авианы давтамжийн зарчим нь дууны долгионы физикт суурилдаг. Хэт авианы долгион нь хувиргагчаас дамжих үед энэ нь агаараар дамжиж объектод хүрдэг. Дараа нь долгион нь хувиргагч руу буцаж ирэх ба долгион буцаж ирэхэд шаардагдах хугацааг хэмждэг. Энэ хугацааг хувиргагч ба объектын хоорондох зайг тооцоолоход ашигладаг.
Хөрвүүлэгч нь хэт авианы хэлбэлзэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ нь хэт авианы долгионыг дамжуулах, хүлээн авах үүрэгтэй. Хөрвүүлэгч нь цахилгаан дохиог механик чичиргээ болгон хувиргаж, дараа нь хэт авианы долгион болгон дамжуулдаг. Долгион нь объектыг мөргөж, буцах үед хувиргагч долгионыг хүлээн авч, цахилгаан дохио болгон хувиргадаг.
Хэт авианы долгионы давуу тал ба хязгаарлалтууд
Хэт авианы хүрээ нь бусад хүрээний технологиос хэд хэдэн давуу талтай. Энэ нь холбоо барихгүй бөгөөд энэ нь биетэд хүрэхгүйгээр объектуудын хоорондох зайг хэмжих боломжтой гэсэн үг юм. Энэ нь бас үнэн зөв бөгөөд хол зайд ч нарийн хэмжилт хийх боломжийг олгодог.
Гэсэн хэдий ч хэт авианы давтамж нь зарим хязгаарлалттай байдаг. Үүнд температур, агаарын даралт, чийгшил зэрэг хүрээлэн буй орчны хүчин зүйлс нөлөөлдөг. Энэ нь хатуу биетүүдийг нэвтэлж чадахгүй, өөрөөр хэлбэл өөр объектын ард байгаа объект хүртэлх зайг хэмжиж чадахгүй. Энэ нь зарим програмуудад ашиг тусыг нь хязгаарлаж болно.
Лазер болон хэт улаан туяаны цацраг гэх мэт бусад хүрээний технологитой харьцуулахад хэт авианы хүрээ нь харьцангуй хямд бөгөөд хэрэгжүүлэхэд хялбар байдаг. Энэ нь өргөн хүрээний хэрэглээнд түгээмэл сонголт болгодог.
Хэт авианы давтамжийн хэрэглээ
Хэт авианы хүрээг автомашин, эрүүл мэнд, робот техник зэрэг олон салбарт ашигладаг. Автомашины үйлдвэрлэлд хэт авианы долгионы зайг хэмжих, тээврийн хэрэгсэлд саад тотгорыг илрүүлэхэд ашигладаг. Энэ нь тээврийн хэрэгслийг мөргөлдөхөөс сэргийлж, аюулгүй зогсоол хийх боломжийг олгодог.
Эрүүл мэндийн салбарт хэт авианы долгионыг инвазив бус дүрслэл, дотоод эрхтнүүдийн хоорондох зайг хэмжихэд ашигладаг. Энэ нь эмнэлгийн мэргэжилтнүүдэд өвчтөнийг инвазив арга хэмжээ авахгүйгээр оношлох, эмчлэх боломжийг олгодог.
Робот техникийн салбарт хэт авианы зайг навигаци болон саад бэрхшээлээс зайлсхийхэд ашигладаг. Хэт авианы мэдрэгчээр тоноглогдсон роботууд нь нарийн төвөгтэй орчинд жолоодож, саад бэрхшээлээс зайлсхийж, илүү үр дүнтэй, үр ашигтай болгодог.
Хэт авианы туяаны ирээдүй
Хэт авианы хүрээний салбар хурдацтай хөгжиж, шинэ дэвшил байнга гарч байна. Ирээдүйд хэт авианы долгионыг илүү олон салбар, хэрэглээнд нэгтгэх магадлалтай.
Хэт авианы цацрагийн ирээдүйн боломжит хэрэглээ бол бие даасан тээврийн хэрэгслийн салбарт юм. Автономит тээврийн хэрэгсэлд аюулгүй жолоодохын тулд өндөр нарийвчлалтай, найдвартай зай хэмжих систем шаардлагатай болно. Хэт авианы хүрээ нь үүнд чухал үүрэг гүйцэтгэж, бие даасан тээврийн хэрэгслийг аюулгүй ажиллуулах боломжийг олгох шаардлагатай зайны хэмжилтийг хангаж чадна.
Хэт авианы цацрагийн өөр нэг боломжит хэрэглээ бол үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтын салбарт байдаг. Үр ашигтай, хэмнэлттэй автоматжуулалтын системийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа тул хэт авианы хүрээ нь үйлдвэрлэлийн роботуудад үнэн зөв, найдвартай хэмжилтийг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Дүгнэлт
Дүгнэж хэлэхэд хэт авианы хүрээ нь өндөр давтамжийн дууны долгион ашиглан хоёр объектын хоорондох зайг тодорхойлох технологи юм. Энэ нь автомашин, эрүүл мэнд, робот техник зэрэг төрөл бүрийн салбарт зайлшгүй шаардлагатай хэрэгсэл болсон. Хэт авианы долгионы хэмжилтийн зарчим нь дууны долгионы физикт суурилдаг бөгөөд хэт авианы хувиргагчийг ашиглах замаар боломжтой болдог. Хэт авианы хүрээ нь зарим хязгаарлалттай боловч хэд хэдэн давуу талтай тул өргөн хүрээний хэрэглээнд түгээмэл сонголт болдог. Хэт авианы цацрагийн ирээдүй гэрэл гэгээтэй харагдаж байна, шинэ дэвшил, боломжит хэрэглээ нь тэнгэрийн хаяанд байна.
Хүний чихэнд сонсогдох дууны долгионы давтамж нь 20Гц-20КГц байдаг. Давтамж 20 кГц-ээс дээш байвал хүний чих үүнийг сонсохгүй. Тиймээс бид 20 кГц-ээс дээш давтамжтай дууны долгионыг 'хэт авианы долгион' гэж нэрлэдэг.
Хэт авиа нь хүчтэй чиглүүлэх чадвартай бөгөөд агаарт хол зайд явдаг. Энэ нь саад бэрхшээлтэй тулгарах үед тусгагдах болно. Тиймээс хүмүүс хэт авианы долгионы зайг хэмжихдээ ихэвчлэн ашигладаг.
Хэт авианы зайг хэмжих хамгийн түгээмэл арга бол цуурай илрүүлэх арга юм. Хэт авианы дамжуулагч нь хэт авианы долгионыг тодорхой чиглэлд гаргадаг. Ялгарал үүсэхтэй зэрэгцэн таймер цагийг тохируулж эхэлдэг. Хэт авианы хүлээн авагч нь туссан хэт авианы долгионыг хүлээн авах үед цагийг шууд зогсооно. Агаар дахь хэт авианы долгионы тархалтын хурд 340м/с байна. Таймерын тэмдэглэсэн хугацааны дагуу ялгарах цэгээс саадын гадаргуу хүртэлх зайг тооцоолж болно.
Хэт авианы мэдрэгчийн гүйцэтгэлийн үндсэн үзүүлэлтүүд нь:
(1) Ажлын давтамж. Ажлын давтамж нь пьезоэлектрик чипийн резонансын давтамж юм. Түүний хоёр үзүүрт өгсөн хувьсах гүйдлийн хүчдлийн давтамж нь чипийн резонансын давтамжтай тэнцүү байх үед гаралтын энерги нь хамгийн их, мэдрэмж нь мөн хамгийн өндөр байдаг.
(2) Ажлын температур. Пьезоэлектрик материалын зайны цэг нь ерөнхийдөө харьцангуй өндөр байдаг тул оношлоход зориулсан хэт авианы датчик нь бага хүч хэрэглэдэг тул ажлын температур харьцангуй бага бөгөөд удаан хугацаагаар ажиллах боломжтой. Эмнэлгийн эмчилгээнд хэрэглэдэг хэт авианы датчикийн температур харьцангуй өндөр, тусдаа хөргөх төхөөрөмж шаардлагатай.
(3) Мэдрэмж. Энэ нь үндсэндээ үйлдвэрлэлийн чипээс хамаардаг, цахилгаан механик холболтын коэффициент нь том, мэдрэмж нь өндөр байдаг.
Шинжлэх ухаан, технологийн хурдацтай хөгжиж буй энэ үед хэт авианы мэдрэгчийн хэрэглээг олоход бидэнд хэцүү биш юм. Жишээлбэл, ухрах радар нь хэт авианы долгионыг ашиглан зайг хэмждэг бөгөөд ингэснээр зогсоол, саад тотгороос зайлсхийх функцийг хэрэгжүүлдэг. инженер MSW-A1458H09TR, MSW-A1440H09TR, MSW-A1840H12TR гурван хэт авианы мэдрэгчийг санал болгож байна. Маноршигийн Тэд сайн тогтвортой байдал, өндөр мэдрэмжтэй, өндөр нарийвчлалтай бөгөөд зах зээлд сайнаар хандсан.
