Ultrasonik sensör ölçüm yönteminin ayrıntılı açıklaması

    Günlük üretimde ve yaşamda, Ultrasonik mesafe sensörleri esas olarak araba geri vites radarında, robotun otomatik engellerden kaçınma yürüyüşünde, inşaat sahalarında ve sıvı seviyesi, kuyu derinliği, boru hattı uzunluğu gibi bazı endüstriyel alanlarda ve otomatik temassız ölçüm gerektiren diğer durumlarda kullanılır.Şu anda yaygın olarak kullanılan iki ultrasonik ölçüm çözümü bulunmaktadır.Biri tek çipli bir mikrobilgisayar veya gömülü bir cihaza dayalı ultrasonik mesafe belirleme sistemi, diğeri ise CPLD'ye (Karmaşık Programlanabilir Mantık Cihazı) dayalı bir ultrasonik mesafe belirleme sistemidir.Ultrasonik mesafe sensörlerinin ilgili uygulama tasarımını anlamak için öncelikle ultrasonik mesafe sensörlerinin çalışma prensibini anlamamız gerekir.

Ultrasonik sensörün çalışma prensibi

Ultrasonik sensörler, ultrasonik sinyalleri diğer enerji sinyallerine (genellikle elektrik sinyallerine) dönüştüren sensörlerdir.Ultrasonik dalgalar, elastik ortamda üretilen ve frekansı 20 kHz'den büyük olan mekanik şok dalgalarını ifade eder.Güçlü yönlendirmeye, yavaş enerji tüketimine ve nispeten uzun yayılma mesafelerine sahiptirler.Bu nedenle sıklıkla temassız mesafe ölçümünde kullanılırlar.Ultrasonik dalgaların sıvılara ve katılara, özellikle de güneş ışığını geçirmeyen katılara büyük oranda nüfuz etmesi nedeniyle.Safsızlıklarla veya arayüzlerle karşılaşan ultrasonik dalgalar, önemli yansımalar üretecek ve yansımaları yankılara dönüştürecek ve hareketli nesnelere dokunmak Doppler efekti üretebilecektir.Bu nedenle ultrasonik mesafe belirleme çevreye daha iyi uyum sağlar.Ayrıca ultrasonik ölçüm, gerçek zaman, doğruluk ve fiyat açısından iyi bir uzlaşma sağlayabilir.

Şu anda, ultrasonik mesafe belirlemenin birçok yöntemi vardır: gidiş-dönüş süresi algılama yöntemi, faz algılama yöntemi, akustik dalga genliği algılama yöntemi gibi.Prensip, ultrasonik sensörün belirli bir frekansta ultrasonik dalgalar yayması, hava ortamında yayılması ve ardından ölçüm hedefine veya engele ulaştıktan sonra geri yansımasıdır.Yansımadan sonra ultrasonik alıcı darbeyi alır.Mesafe ilişkilidir.Mesafeyi bulmak için iletim süresini test edin.Örneğin:

S'nin ölçülen nesne ile uzaklık ölçer arasındaki mesafe olduğunu, ölçülen sürenin t/s olduğunu ve ultrasonik yayılma hızının v/m · s-1 ile temsil edildiğini varsayalım, bu durumda bir ilişki vardır (1)

s=vt／2 (1)

Yüksek doğruluk gereksinimleri durumunda, sıcaklığın ultrasonik yayılma hızı üzerindeki etkisini dikkate almak ve hataları azaltmak için ultrasonik yayılma hızını denklem (2)'ye göre düzeltmek gerekir.

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

Formülde T, gerçek sıcaklık birimi °C, v, ortamdaki ultrasonik dalga yayılma hızının birimi m/s'dir.

Ultrasonik mesafe ölçümünün prensibi, ultrasonik dalgaları ultrasonik verici aracılığıyla belirli bir yönde iletmek ve iletim süresiyle aynı anda zamanlamayı başlatmaktır. Ultrasonik dalgalar havada yayıldığında, engellerle karşılaştıklarında hemen geri döneceklerdir..Ultrasonik mesafe sensörü, ultrasonik yankı aralığı prensibini kullanır ve sensör ile hedef arasındaki mesafeyi tespit etmek için hassas zaman farkı ölçüm teknolojisini kullanır.Doğru ölçüme sahip, temassız, su geçirmez ve dayanıklı, küçük açılı ve küçük kör alanlı ultrasonik sensör kullanır.Korozyon, düşük maliyet ve diğer avantajlar.Ultrasonik mesafe sensörlerinin yaygın yöntemi, bir yayılan kafanın bir alıcı kafaya karşılık gelmesi ve birden fazla verici kafanın bir alıcı kafaya karşılık gelmesidir.Basit, kullanımı kolay ve ultrasonik mesafeye dayalı hasar olmaması özelliklerine dayanarak, ultrasonik gidiş-dönüş süresini ölçmek gerekir, mesafeyi bulabilirsiniz.Ultrasonik mesafe sensörü bu şekilde çalışır.