Үзсэн: 110 Зохиогч: Грейс Нийтлэх цаг: 2021-06-25 Гарал үүсэл: Сайт
Хэт авианы мэдрэгч нь объектыг илрүүлэх, зайг хэмжих, хөдөлгөөнийг хянах зорилгоор өндөр давтамжийн дууны долгион ашигладаг төхөөрөмж юм. Тэд цахилгаан дохиог хэт авианы долгион болгон хувиргаж, дараа нь туссан цуурайг хэмжилт, хянах зорилгоор цахилгаан дохио болгон хувиргадаг.
Хэт авианы долгион нь 20 кГц-ээс дээш давтамжтай механик дууны долгион юм. Хэт авианы долгион нь богино долгионы урттай, чиглэл сайтай, агаарт харьцангуй тогтвортой тархалттай байдаг тул зайг хэмжих, объект илрүүлэх, шингэний түвшний мэдрэгч, зогсоолын мэдрэгч, робот техник, үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг.
Ердийн хэт авианы зайны мэдрэгч нь дууны долгион ялгаруулахын тулд дамжуулагч, туссан долгионыг авахын тулд хүлээн авагчийг ашигладаг. Дамжуулах болон цуурай хүлээн авах хоорондох хугацааг хэмжих замаар мэдрэгч нь мэдрэгчээс зорилтот объект хүртэлх зайг тооцоолох боломжтой.
Хэт авианы мэдрэгч нь хэт авианы тусламжтайгаар объектын оршихуй, зай, байрлал, хөдөлгөөнийг илрүүлэх контактгүй мэдрэгч юм. Хэлхээний дизайн, хэрэглээнээс хамааран хэт авианы зайны мэдрэгч, объект илрүүлэх мэдрэгч, шингэний түвшний мэдрэгч эсвэл ойрын мэдрэгчээр ажиллах боломжтой.
40 кГц-ийн олон тооны хэт авианы мэдрэгчүүдэд керамик хувиргагчийг хэт авианы долгион үүсгэх, хүлээн авахад ашигладаг. Дамжуулагч нь хэт авианы импульс илгээдэг бөгөөд хүлээн авагч нь зорилтот хэсэгт туссан цуурайг илрүүлдэг. Дараа нь мэдрэгчийн хэлхээ нь цуурай дохиог боловсруулж, зай эсвэл илрүүлэх өгөгдлийг гаргадаг.
Хэт авианы хос мэдрэгчийг тусдаа дамжуулагч ба хүлээн авагчаас хийж болно, эсвэл хоёуланг нь нэг дамжуулагч төхөөрөмжид суулгаж болно. Доорх зурагт Manorshi 40kHz хэт авианы дамжуулагч болон хүлээн авагчийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг харуулав. Илүү хэт авианы мэдрэгчтэй бүтээгдэхүүнийг эндээс авах боломжтой Manorshi хэт авианы мэдрэгч.
Хэт авианы мэдрэгчийн ажиллах зарчим нь дууны долгион дамжуулах, тусгал, цуурай илрүүлэхэд суурилдаг. Мэдрэгч нь зорилтот зүг рүү хэт авианы импульс үүсгэдэг. Дууны долгион объектын гадаргуу дээр хүрэхэд долгионы нэг хэсэг нь хүлээн авагч руу буцаж тусдаг.
Мэдрэгч нь цуурай аялах хугацааг хэмждэг бөгөөд үүнийг нислэгийн цаг гэж нэрлэдэг. Агаар дахь дууны хурд нь мэдэгдэж байгаа тул зайг хэт авианы долгионы эргэлтийн хугацаанаас тооцоолж болно.
Зай = Дууны хурд × Цуурай цаг / 2
Дууны долгион нь мэдрэгчээс объект руу шилжиж, дараа нь объектоос мэдрэгч рүү буцаж ирдэг тул үр дүн нь 2-т хуваагдана. Хэмжсэн цуурайны хугацаа нь нэг талын цаг биш харин хоёр тийш эргэх хугацаа юм.
| алхам | Юу болох талаар |
|---|---|
| 1. Цахилгаан дохионы оролт | Хэлхээ нь хэт авианы дамжуулагч руу цахилгаан дохио өгдөг. |
| 2. Хэт авианы долгионы ялгаруулалт | Пьезоэлектрик хувиргагч нь чичирч, хэт авианы долгионыг ялгаруулдаг. |
| 3. Цуурай тусгал | Долгион нь объект, шингэний гадаргуу эсвэл интерфэйстэй уулзах үед тусдаг. |
| 4. Цуурай хүлээн авах | Хүлээн авагч нь туссан хэт авианы долгионыг илрүүлдэг. |
| 5. Дохионы тооцоо | Хяналтын хэлхээ нь нислэгийн цаг хүртэлх зайг тооцдог. |
Ан Хэт авианы дамжуулагч нь ихэвчлэн металл чичиргээний хавтан эсвэл резонаторт бэхлэгдсэн пьезоэлектрик керамик болорыг ашигладаг. Хувьсах цахилгаан хүчдэлийг пьезоцерамик элементэд хэрэглэх үед энэ нь хурдацтай өргөжиж, агшдаг.
Энэхүү механик чичиргээ нь хэт авианы долгион үүсгэдэг. Резонатор ба орон сууц нь акустик энергийг урагш чиглүүлэхэд тусалдаг тул ялгарах дууны долгион нь бүх чиглэлд жигд тархахаас илүү чиглэлтэй цацраг хэлбэрээр тархдаг.
Хэт авианы хүлээн авагч нь эсрэгээр ажилладаг. Ойсон хэт авианы долгион хүлээн авагчид хүрэхэд чичиргээний хавтан хөдөлдөг. Энэ чичиргээ нь пьезоэлектрик керамик диск рүү шилждэг.
Пьезоэлектрик нөлөөгөөр керамик элемент нь механик ачаалалтай үед цахилгаан дохио үүсгэдэг. Мэдрэгчийн хэлхээ нь энэ сул дохиог өсгөж боловсруулдаг бөгөөд цуурай буцаж ирсэн эсэх, цуурай ирэхэд хэр хугацаа зарцуулагдсаныг тодорхойлдог.
Товчхондоо, хэт авианы мэдрэгч нь хэт авианы долгионыг дамжуулах, хүлээн авах боломжтой. Дамжуулахдаа тэд цахилгаан энергийг хэт авианы чичиргээ болгон хувиргадаг. Цуурайг хүлээн авахдаа тэд хэт авианы чичиргээг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг. Ийм учраас тэдгээрийг хэт авианы хувиргагч гэж нэрлэдэг.
Пьезоэлектрик элемент нь ихэвчлэн дугуй хэлбэртэй байдаг тул ялгарах хэт авианы долгион нь чиглэлтэй цацрагийн загвартай байдаг. Цацрагийн хөндлөн огтлол нь ихэвчлэн эллипстэй төстэй байдаг тул илрүүлэх хүрээ нь өнцөг, давтамж, хувиргагчийн хэмжээ, акустик хүч, зорилтот тусгалаар хязгаарлагддаг.
Хэт авианы мэдрэгчийн зарим загваруудын хувьд хэвтээ илрүүлэх өнцөг нь босоо илрүүлэх өнцөгөөс илүү өргөн байж болно. Жишээлбэл, мэдрэгч нь бүтэц, хэрэглээнээс хамааран хэвтээ цацрагийн өнцөг нь ойролцоогоор 120 градус, босоо цацрагийн өнцөг нь ойролцоогоор 60 градус байж болно.
| гүйцэтгэлийн хүчин зүйлийн нөлөө | Мэдрэгчийн ажилд үзүүлэх |
|---|---|
| Давтамж | Доод давтамж нь илүү хол зайд явдаг бол өндөр давтамж нь богино зайд илүү сайн нягтаршилтай болгодог. |
| Цацрагийн өнцөг | Нарийн цацраг нь чиглэлийг илрүүлэхийг сайжруулдаг; өргөн цацраг нь илүү их талбайг хамардаг. |
| Зорилтот гадаргуу | Хавтгай, хатуу гадаргуу нь зөөлөн, өнцөгт, сүвэрхэг гадаргуугаас илүү хэт авианы цацрагийг илүү сайн тусгадаг. |
| Температур | Температур нь дууны хурдыг өөрчилдөг бөгөөд зайны нарийвчлалд нөлөөлдөг. |
| Байгаль орчин | Тоос, чийг, салхи, хөөс, чичиргээ болон бусад хэт авианы эх үүсвэрүүд дохионы чанарт нөлөөлж болзошгүй. |
Энгийн бүтэц, тохиромжтой үйлдвэрлэл.
Зорилтот объектод хүрэлгүйгээр контактгүй зайг хэмжих.
Зорилтот өнгө, ил тод байдал эсвэл орчны гэрэлд оптик мэдрэгчээс бага өртдөг.
Ил тод объект, гялгар гадаргуу, шингэний түвшин, олон төрлийн хатуу материалыг илрүүлэхэд тохиромжтой.
Энгийн хүрээлэн буй орчны цахилгаан соронзон орны нөлөөнд амархан саад болохгүй.
Нээлттэй, ус нэвтэрдэггүй төрөл, өндөр давтамжийн төрөл, дамжуулагч, хүлээн авагч, нэгдсэн дамжуулагчаар загварчлах боломжтой.
| Төрөл | тодорхойлолт | Ердийн хэрэглээ |
|---|---|---|
| Хэт авианы дамжуулагч | Цахилгаан дохиог хэт авианы долгион болгон хувиргадаг. | Зайны модуль, зэвүүн төхөөрөмж, мэдрэгч систем. |
| Хэт авианы хүлээн авагч | Хэт авианы цуурайг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг. | Цуурай илрүүлэх ба дохио хүлээн авах хэлхээ. |
| Хэт авианы дамжуулагч | Нэг нэгжид дамжуулах, хүлээн авах функцийг нэгтгэдэг. | Компакт зай мэдрэгч ба объект илрүүлэх модулиуд. |
| Усны хамгаалалттай хэт авианы мэдрэгч | Битүүмжилсэн орон сууцыг чийгтэй, гадаа эсвэл шингэнтэй холбоотой орчинд ашигладаг. | Зогсоолын мэдрэгч, гаднах зай, савны түвшний мэдрэгч. |
| Өндөр давтамжийн хэт авианы мэдрэгч | Богино зайд илүү сайн нарийвчлалтай болгохын тулд илүү өндөр давтамжийг ашигладаг. | Нарийвчлалтай илрүүлэх, эмнэлгийн, үйлдвэрлэлийн хяналт. |
Хэт авианы мэдрэгчийг контактгүй хэмжилт хийх шаардлагатай бүх газарт ашигладаг. Оптик мэдрэгч нь өнгө, гэрэл, тунгалаг байдал, тоос шороо, хурц гэрэл зэрэгт нөлөөлж болзошгүй үед эдгээр нь ялангуяа ашигтай байдаг.
Машины зогсоолын мэдрэгч, ухрах радар.
Робот саадаас зайлсхийх, навигаци хийх.
Танк, саванд шингэний түвшинг хэмжих.
Аж үйлдвэрийн автоматжуулалт ба объект илрүүлэх.
Ухаалаг хогийн сав, автомат хаалга, хүн байгаа эсэхийг илрүүлэх.
Урсгал хэмжилт, алдагдлыг илрүүлэх, тусгай системд үл эвдэх туршилт.
Хэт авианы мэдрэгч нь олон төрлийн хэрэглээнд найдвартай байдаг ч зорилтот болон орчин бүрт тохиромжгүй байдаг. Зөөлөн, сүвэрхэг, өнцөгтэй, маш жижиг эсвэл дуу шингээх объектууд нь сул цуурайг эргүүлж болно. Хөөс, үймээн самуун, хүчтэй агаарын хөдөлгөөн, температурын өөрчлөлт нь хэмжилтийн нарийвчлалд нөлөөлдөг.
Хэт авианы зайг зөв хэмжихийн тулд инженерүүд зөв давтамж, цацрагийн өнцөг, мэдрэгчийн төрөл, суурилуулах байрлал, нөхөн олговрын аргыг сонгох хэрэгтэй. Хэцүү орчинд ус нэвтэрдэггүй эсвэл битүүмжилсэн хэт авианы мэдрэгчийг ихэвчлэн илүүд үздэг.
Хэт авианы мэдрэгч нь өндөр давтамжийн дууны долгионыг дамжуулж, туссан цуурайг хүлээн авах замаар ажилладаг. Нислэгийн цагийн зарчмыг ашиглан цуурайны цаг ба дууны хурдаас зайг тооцоолно.
Хэт авианы мэдрэгч нь хүрэлцдэггүй, өнгө, гэрэлд мэдрэмтгий биш, олон тооны хатуу болон шингэн объектуудад тохиромжтой байдаг тул зайны хэмжилт, объект илрүүлэх, шингэний түвшний мэдрэгч, автомашины систем, үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг.
Хэт авианы мэдрэгч нь дууны импульс гаргах, туссан цуурайг хүлээн авах, цуурай гарах хугацаанаас зайг тооцоолох замаар зайг хэмждэг. Үндсэн томъёо нь зай = дууны хурд × цаг / 2.
Хэт авианы дамжуулагч нь цахилгаан энергийг хэт авианы дууны долгион болгон хувиргадаг. Хэт авианы хүлээн авагч нь туссан хэт авианы долгионыг цахилгаан дохио болгон хувиргадаг. Зарим хэт авианы хувиргагч нь нэг бүрэлдэхүүн хэсэгт хоёуланг нь гүйцэтгэж чаддаг.
40 кГц-ийн хэт авианы мэдрэгч нь хүрээ, мэдрэмж, эд ангиудын хэмжээ, эрчим хүчний зарцуулалт, өртөг хоорондын практик тэнцвэрийг санал болгодог тул түгээмэл байдаг. Тэдгээрийг өргөн хүрээний модуль, объект илрүүлэх, зогсоолын мэдрэгч системд ашигладаг.
Тиймээ. Хэт авианы мэдрэгч нь гэрлийн оронд дууны долгион ашигладаг тул оптик мэдрэгчүүдэд хэцүү олон тунгалаг объектыг илрүүлж чаддаг. Бодит үр дүн нь объектын хэлбэр, өнцөг, хэмжээ, акустик тусгал зэргээс хамаарна.
Нарийвчлалд температур, чийгшил, салхи, зорилтот өнцөг, зорилтот материал, гадаргуугийн тэгш бус байдал, мэдрэгчийн тохируулга, цацрагийн өнцөг, хүрээлэн буй орчны дуу чимээ, ойролцоох объектын цуурай хөндлөнгийн нөлөөлөл нөлөөлж болно.
Хэт авианы мэдрэгч нь дууны долгион ашигладаг тул харагдах гэрэл эсвэл объектын өнгөнд ерөнхийдөө нөлөөлдөггүй. Энэ нь тэдгээрийг харанхуй орчин, ил тод объект, гялалзсан гадаргуу, оптик мэдрэгч найдваргүй байж болох програмуудад ашиглахад тустай болгодог.
Хэт авианы зай мэдрэгчийг автомашины ухрах радар, роботын саад тотгороос зайлсхийх, шингэний түвшинг хэмжих, үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, ухаалаг хогийн сав, автомат хаалга, зогсоолын систем, холбоо барихгүй илрүүлэх төхөөрөмж зэрэгт ашигладаг.
