Shikimet: 352 Autori: Redaktori i faqes Koha e publikimit: 2020-05-22 Origjina: Faqe
Në prodhimin dhe jetën e përditshme, Sensorët e diapazonit tejzanor përdoren gjerësisht për radarin e kthimit të makinave, shmangien e pengesave të robotëve, matjen e ndërtimit, zbulimin e nivelit të lëngjeve, matjen e thellësisë së pusit, matjen e gjatësisë së tubacionit dhe aplikacionet e tjera të matjes së distancës pa kontakt.
Metoda kryesore e rangut të sensorit tejzanor është matja e kohës së fluturimit. Sensori lëshon një impuls tejzanor, merr jehonën e reflektuar nga një objektiv, mat kohën e vajtje-ardhjes dhe llogarit distancën nga shpejtësia e zërit.
Sistemet e zakonshme të rangut tejzanor zakonisht bazohen në një mikrokompjuter me një çip të vetëm, kontrollues të integruar ose CPLD. Pavarësisht se cila platformë kontrolli përdoret, dizajni bazë duhet së pari të kuptojë diapazonin e jehonës tejzanor, shpejtësinë e zërit, kompensimin e temperaturës, zonën e verbër dhe kushtet e reflektimit të objektivit.
Një sensor tejzanor konverton sinjalet elektrike në valë tejzanor dhe i kthen jehonat e marra tejzanor përsëri në sinjale elektrike. Valët tejzanor janë valë mekanike me frekuenca mbi 20 kHz. Ata kanë drejtim të fortë, humbje të ngadaltë të energjisë dhe distancë relativisht të gjatë të përhapjes në ajër, mjedis të lëngshëm ose të ngurtë.
Kur një valë tejzanor arrin një pengesë, ndërfaqe, sipërfaqe të lëngshme ose objektiv të ngurtë, një pjesë e valës reflektohet përsëri si një jehonë. Elementi marrës e zbulon këtë jehonë dhe qarku i kontrollit llogarit distancën nga koha e matur e udhëtimit.
Për shkak se matja e distancës tejzanor është pa kontakt, me kosto të ulët dhe e adaptueshme për shumë materiale, ajo siguron një ekuilibër të dobishëm midis përgjigjes në kohë reale, saktësisë, besueshmërisë dhe çmimit.
Metoda më e zakonshme e rangut tejzanor është metoda e zbulimit të kohës vajtje-ardhje, e quajtur edhe matja e kohës së fluturimit ose ToF. Sensori dërgon një impuls tejzanor në një drejtim dhe fillon kohën. Kur jehona kthehet, sistemi ndalon kohën dhe llogarit distancën me një drejtim.
Nëse s është distanca midis sensorit dhe objektivit të matur, t është koha e matur e vajtje-ardhjes dhe v është shpejtësia e përhapjes së zërit, formula e distancës është:
s = v × t / 2
Ndarja me 2 është e nevojshme sepse pulsi ultrasonik udhëton nga sensori në objektiv dhe më pas kthehet nga objektivi në sensor. Koha e matur është koha totale e vajtje-ardhjes, jo koha e udhëtimit me një drejtim.
Për matjen e distancës tejzanor me saktësi të lartë, kompensimi i temperaturës është i rëndësishëm sepse shpejtësia e zërit në ajër ndryshon me temperaturën. Ajri i ngrohtë rrit shpejtësinë e zërit, ndërsa ajri i ftohtë e zvogëlon atë.
Një formulë e zakonshme e kompensimit të temperaturës është:
v = 331,4 + 0,607T
Në këtë formulë, T është temperatura e ambientit në °C dhe v është shpejtësia e zërit në m/s. Shtimi i kompensimit të temperaturës mund të reduktojë gabimin e matjes, veçanërisht në mjedise të jashtme, industriale ose me temperaturë të ndryshueshme.
| Metoda | Si funksionon | Përdorimi më i mirë |
|---|---|---|
| Metoda e kohës së fluturimit | Mat kohën ndërmjet transmetimit tejzanor dhe marrjes së jehonës. | Matja e distancës, zbulimi i pengesave, matja e nivelit të lëngut. |
| Metoda e zbulimit të fazës | Llogarit distancën nga diferenca fazore midis valëve të emetuara dhe të marra. | Sisteme matjeje me rreze të shkurtër dhe me rezolucion më të lartë. |
| Metoda e amplitudës së jehonës | Analizon fuqinë e sinjalit tejzanor të reflektuar. | Zbulimi i objektivit, analiza e reflektimit të materialit, gjykimi i cilësisë së sinjalit. |
| faktorit | në | optimizimin e matjes |
|---|---|---|
| Temperatura | Ndryshon shpejtësinë e zërit dhe shkakton gabim në distancë. | Përdorni kompensimin e temperaturës në algoritmin e kontrollit. |
| Zonë e verbër | Objektivat shumë të afërt mund të mos zbulohen saktë për shkak të ziles së dhënës. | Zgjidhni një sensor tejzanor të zonës së vogël të verbër për matje me rreze të shkurtër. |
| Këndi i synuar | Sipërfaqet me kënd mund të reflektojnë jehonën larg marrësit. | Mbajeni sensorin sa më pingul me sipërfaqen e synuar. |
| Materiali i synuar | Materialet e buta, poroze ose thithëse të zërit reduktojnë forcën e jehonës. | Testoni materialin aktual të synuar gjatë vërtetimit të produktit. |
| Zhurma mjedisore | Burime të tjera tejzanor ose dridhje mund të shkaktojnë lexime të rreme. | Përdorni filtrimin, mbrojtjen dhe logjikën e përshtatshme të kampionimit. |
| Uji, pluhuri dhe korrozioni | Mjediset e ashpra mund të zvogëlojnë jetën e sensorit dhe cilësinë e sinjalit. | Përdorni sensorë tejzanor të papërshkueshëm nga uji dhe rezistente ndaj korrozionit kur kërkohet. |
Një strukturë e zakonshme me rreze tejzanor përdor një kokë transmetuese dhe një kokë marrëse. Transmetuesi lëshon valë tejzanor dhe marrësi zbulon jehonën e reflektuar. Kjo strukturë është e thjeshtë dhe e përshtatshme për shumë aplikacione të përgjithshme të matjes së distancës.
Disa sisteme përdorin koka të shumta transmetuese me një kokë marrëse, ose module të shumta sensorë të rregulluar në një grup. Ky dizajn mund të përmirësojë mbulimin e zbulimit, të zvogëlojë pikat e verbër dhe të mbështesë skenarë më komplekse të matjes, të tilla si navigimi i robotëve ose zbulimi i nivelit të lëngjeve me shumë pika.
Radari për kthimin e makinave në mbrapsht dhe sistemet e asistencës në parkim.
Shmangia e pengesave të robotëve dhe navigimi automatik.
Matja e nivelit të lëngjeve në tanke, kontejnerë dhe pajisje industriale.
Thellësia e pusit, gjatësia e tubacionit dhe matja e kantierit.
Zbulimi i objekteve në pajisjet e automatizimit dhe linjat e prodhimit.
Sensimi i distancës i papërshkueshëm nga uji në mjedise të jashtme ose me lagështi.
Sensorët e diapazonit tejzanor janë të njohur sepse mbështesin matje pa kontakt, kanë një parim të thjeshtë pune dhe mund të zbulojnë shumë objektiva të ngurtë dhe të lëngshëm pavarësisht nga ngjyra ose transparenca. Ato janë gjithashtu me kosto efektive në krahasim me disa zgjidhje matëse optike ose lazer.
Me një sensor tejzanor me kënd të vogël dhe zonë të vogël të verbër, sistemi mund të arrijë matje më të sakta në hapësira kompakte. Dizajni i papërshkueshëm nga uji dhe rezistent ndaj korrozionit i bëjnë sensorët tejzanor të dobishëm në nivele të lëngshme, në mjedise të jashtme dhe në aplikime industriale.
Parimi i matjes së distancës tejzanor është dërgimi i valëve tejzanor drejt objektivit, marrja e jehonës së reflektuar, matja e kohës vajtje-ardhje dhe llogaritja e distancës duke përdorur shpejtësinë e zërit. Formula bazë është s = v × t / 2.
Për një renditje më të saktë tejzanor, projektuesit duhet të marrin në konsideratë kompensimin e temperaturës, zonën e verbër, këndin e synuar, reflektimin e materialit, zhurmën mjedisore dhe instalimin e sensorit. Zgjedhja e saktë e sensorit dhe përpunimi i sinjalit mund të përmirësojnë stabilitetin e matjes në aplikacionet reale.
Metoda e rangut të sensorit tejzanor mat distancën duke dërguar një puls tejzanor, duke marrë jehonën e reflektuar dhe duke llogaritur distancën nga koha e udhëtimit të zërit. Kjo quhet gjithashtu tejzanor koha e fluturimit ose diapazoni i jehonës.
Formula bazë e distancës tejzanor është s = v × t / 2 . Në këtë formulë, s është distanca, v është shpejtësia e zërit dhe t është koha e matur e vajtje-ardhjes së pulsit tejzanor.
Sensori mat kohën totale të valës ultrasonike për të udhëtuar në objekt dhe për t'u kthyer. Për shkak se ky është një udhëtim vajtje-ardhje, rezultati duhet të ndahet me 2 për të marrë distancën njëkahëshe midis sensorit dhe objektivit.
Temperatura ndryshon shpejtësinë e zërit në ajër. Nëse temperatura ndryshon, por sistemi ende përdor një shpejtësi fikse të zërit, distanca e llogaritur do të ketë gabim. Kompensimi i temperaturës ndihmon në përmirësimin e saktësisë së rangut tejzanor.
Zona e verbër është distanca minimale ku sensori nuk mund të matë me besueshmëri. Zakonisht shkaktohet nga zilja e transduktorit pas transmetimit. Për zbulimin me rreze të shkurtër, zgjidhni një sensor tejzanor me një zonë të vogël të verbër.
Sipërfaqet e buta, poroze, thithëse të zërit, shumë të holla ose me kënd të mprehtë mund të zvogëlojnë forcën e jehonës. Shkuma, pëlhura dhe objektet me kënd mund të shkaktojnë lexime të dobëta ose të paqëndrueshme të distancës tejzanor.
Sensorët e diapazonit tejzanor përdoren zakonisht në sensorët e parkimit, shmangien e pengesave të robotëve, matjen e nivelit të lëngjeve, automatizimin industrial, matjen e ndërtimit, zbulimin e tubacioneve dhe sistemet e matjes së distancës pa kontakt.
