مناظر: 87 مصنف: سائٹ ایڈیٹر اشاعت کا وقت: 2020-04-14 اصل: سائٹ
الٹراسونک رینج سینسر ایک نان کنٹیکٹ سینسنگ ڈیوائس ہے جو الٹراسونک ساؤنڈ پلس کو ٹرانسمٹ کرکے سینسر اور ٹارگٹ کے درمیان فاصلے کی پیمائش کرتا ہے اور اس بات کی پیمائش کرتا ہے کہ عکاسی کی بازگشت واپس آنے میں کتنا وقت لگتا ہے۔
الٹراسونک لہروں کی فریکوئنسی انسانی سماعت کی حد سے تقریباً 20 کلو ہرٹز سے زیادہ ہوتی ہے۔ ایئر کپلڈ فاصلاتی سینسر عام طور پر 40 کلو ہرٹز کے ارد گرد کام کرتے ہیں، حالانکہ دیگر تعدد کو پیمائش کی مطلوبہ حد، ریزولوشن، ٹرانس ڈوسر سائز، بیم پیٹرن اور ماحولیاتی حالات کے مطابق استعمال کیا جاتا ہے۔
آپٹیکل فاصلاتی سینسر کے برعکس، الٹراسونک سینسر بنیادی طور پر ہدف کے رنگ یا مرئی روشنی کی عکاسی پر منحصر نہیں ہوتا ہے۔ اس لیے یہ بہت سی شفاف، پارباسی، سیاہ یا چمکدار اشیاء کا پتہ لگا سکتا ہے، بشرطیکہ ہدف وصول کنندہ کی طرف کافی مضبوط صوتی بازگشت واپس کرے۔
فوری جواب: ایک الٹراسونک رینج سینسر ہدف کی طرف ہائی فریکوئنسی ساؤنڈ پلس بھیجتا ہے، عکاسی کی بازگشت وصول کرتا ہے اور راؤنڈ ٹرپ کے سفر کے وقت سے فاصلے کا حساب لگاتا ہے۔ بنیادی فارمولہ ہے فاصلہ = آواز کی رفتار × ایکو ٹائم ÷ 2.
الٹراسونک رینج ٹیکنالوجی بڑے پیمانے پر روبوٹ رکاوٹ کا پتہ لگانے، آٹوموٹو پارکنگ کی مدد، مائع سطح کی پیمائش، خودکار دروازے، صنعتی آٹومیشن، سیکورٹی سسٹم، مواد کی ہینڈلنگ اور آبجیکٹ کی موجودگی کا پتہ لگانے میں استعمال ہوتی ہے۔
منورشی سامان الٹراسونک سینسرز اور ٹرانس ڈوسرز ۔ فاصلے کی پیمائش، آبجیکٹ کا پتہ لگانے، پارکنگ سسٹم، لیول سینسنگ اور حسب ضرورت الیکٹرانک ایپلی کیشنز کے لیے
زیادہ تر الٹراسونک فاصلاتی سینسر پرواز کے وقت کے اصول کا استعمال کرتے ہیں ، جسے ایکو ٹرانزٹ ٹائم طریقہ بھی کہا جاتا ہے۔ یہ نظام الٹراسونک پلس کو منتقل کرنے اور اس کی عکاسی کی بازگشت حاصل کرنے کے درمیان وقت کی پیمائش کرتا ہے۔
کنٹرول سرکٹ الٹراسونک ٹرانس ڈوسر کی ریٹیڈ فریکوئنسی پر یا اس کے قریب ایک مختصر برقی برسٹ پیدا کرتا ہے۔
ٹرانسمیٹنگ ٹرانسڈیوسر برقی سگنل کو الٹراسونک مکینیکل کمپن میں تبدیل کرتا ہے۔
الٹراسونک نبض ہوا کے ذریعے ہدف کی طرف سفر کرتی ہے۔
صوتی توانائی کا کچھ حصہ ہدف کی سطح سے جھلکتا ہے۔
وصول کنندہ واپس آنے والی صوتی بازگشت کو ایک چھوٹے برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔
سگنل کنڈیشنگ سرکٹ کو بڑھاتا ہے، فلٹر کرتا ہے اور بازگشت کا پتہ لگاتا ہے۔
ایک مائکروکنٹرولر یا ٹائمنگ سرکٹ راؤنڈ ٹرپ کے سفر کے وقت کی پیمائش کرتا ہے اور اسے فاصلے میں تبدیل کرتا ہے۔
فاصلہ = (ایکو ٹائم × آواز کی رفتار) ÷ 2
d = (t × c) ÷ 2
d سینسر اور ہدف کے درمیان یک طرفہ فاصلہ ہے۔
t ٹرانسمیشن سے ایکو ریسپشن تک ناپا جانے والا راؤنڈ ٹرپ ٹائم ہے۔
c پیمائش کے میڈیم میں آواز کی رفتار ہے۔
نتیجہ دو سے تقسیم ہوتا ہے کیونکہ آواز سینسر سے ہدف تک اور پھر واپس سینسر کی طرف سفر کرتی ہے۔
تقریباً 20 ° C پر، خشک ہوا میں آواز کی رفتار تقریباً 343 m/s ہے۔ اگر ماپا ہوا بازگشت کا وقت 5.83 ملی سیکنڈ ہے تو حسابی فاصلہ یہ ہے:
فاصلہ = 0.00583 سیکنڈ × 343 m/s ÷ 2
فاصلہ ≈ 1 میٹر
یہ مثال ایک مستحکم ہوا کا درجہ حرارت اور واضح طور پر قابل شناخت بازگشت کو فرض کرتی ہے۔ اصلی نظام درجہ حرارت کے معاوضے، سگنل فلٹرنگ، حد کا پتہ لگانے، انشانکن اور کثیر نمونہ اوسط کا بھی اطلاق کر سکتے ہیں۔
بہت سے الٹراسونک رینجنگ ٹرانس ڈوسرز کا بنیادی ایک پیزو الیکٹرک سیرامک عنصر ہے جو دھاتی ڈایافرام یا گونجنے والی پلیٹ سے منسلک ہوتا ہے۔ اسمبلی میں ریزونیٹر، ایکوسٹک ہاؤسنگ، ٹرمینلز، ڈیمپنگ میٹریل، حفاظتی میش اور ماحولیاتی سگ ماہی کے اجزاء بھی شامل ہو سکتے ہیں۔
جب پیزو الیکٹرک سیرامک پر متبادل الیکٹریکل وولٹیج لگایا جاتا ہے تو مواد پھیلتا اور سکڑتا ہے۔ یہ مکینیکل اخترتی ڈایافرام کو ہلنے اور الٹراسونک لہروں کو ہوا میں پھیلانے کا سبب بنتی ہے۔
ریورس پیزو الیکٹرک عمل استقبال کے دوران ہوتا ہے۔ الٹراسونک دباؤ کی لہریں ڈایافرام اور پیزو الیکٹرک عنصر کو ہلاتی ہیں، جس سے ایک چھوٹا برقی سگنل پیدا ہوتا ہے جسے وصول کرنے والے سرکٹ کے ذریعے بڑھایا اور پروسیس کیا جا سکتا ہے۔
ایک چمنی کی شکل کا یا ہارن کے سائز کا ریزونیٹر پیزو الیکٹرک عنصر اور ارد گرد کی ہوا کے درمیان صوتی توانائی کی منتقلی کو بہتر بنا سکتا ہے۔ اس کی جیومیٹری حساسیت، گونجنے والی فریکوئنسی اور بیم پیٹرن کو بھی متاثر کرتی ہے۔
اہم امتیاز: ایئر کپلڈ الٹراسونک رینج عام طور پر ہدف کی سطح سے جھلکنے والی بازگشت کی پیمائش کرتی ہے۔ اسے طبی امیجنگ یا الٹراسونک نان ڈیسٹرکٹیو ٹیسٹنگ سسٹمز کے ساتھ الجھنا نہیں چاہیے جو مائعات یا ٹھوس مواد کے ذریعے آواز کی ترسیل کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہو۔
الٹراسونک رینجنگ سسٹم ایک علیحدہ ٹرانسمیٹر اور ریسیور یا ایک واحد ٹرانسیور استعمال کرسکتا ہے جو ٹرانسمیشن اور وصول کرنے کے درمیان متبادل ہوتا ہے۔
| کنفیگریشن | کام کرنے کا طریقہ | عام فوائد | ڈیزائن کے تحفظات |
|---|---|---|---|
| علیحدہ ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ | ایک ٹرانسڈیوسر مسلسل یا وقفے وقفے سے منتقل ہوتا ہے جبکہ دوسرا ٹرانسڈیوسر بازگشت وصول کرتا ہے۔ | علیحدہ ٹرانسمٹ اور رسیو پاتھ، لچکدار سرکٹ ڈیزائن اور کسی ایک عنصر کو طریقوں کے درمیان تبدیل کرنے کی ضرورت نہیں۔ | سینسر سپیسنگ، الائنمنٹ، صوتی کپلنگ اور ڈائریکٹ ٹرانسمیٹر ٹو ریسیور کراسسٹالک کو کنٹرول کرنا ضروری ہے۔ |
| سنگل الٹراسونک ٹرانسیور | ایک عنصر نبض کو منتقل کرتا ہے اور پھر وصول کرنے کے موڈ میں سوئچ کرتا ہے۔ | کومپیکٹ مکینیکل ڈیزائن اور ترسیل اور وصول کرنے والے محوروں کے درمیان آسان سیدھ۔ | قریبی رینج کی بازگشت کا پتہ لگانے سے پہلے سسٹم کو مکینیکل بجنے کا انتظار کرنا چاہیے۔ |
| بیم کے ذریعے جوڑی | ٹرانسمیٹر اور وصول کنندہ ایک دوسرے کا سامنا کرتے ہیں، اور نظام کو پتہ چلتا ہے کہ جب کوئی چیز آواز کے راستے میں رکاوٹ ڈالتی ہے۔ | تیز رفتار ردعمل اور شفاف فلموں، بوتلوں اور تیزی سے حرکت کرنے والی اشیاء کی قابل اعتماد شناخت۔ | یہ ترتیب بنیادی طور پر عکاسی ہدف کے فاصلے کا حساب لگانے کے بجائے موجودگی کا پتہ لگاتی ہے۔ |
مندرجہ ذیل جدول اصل صفحہ سے مثال کے طور پر 40 kHz الٹراسونک ٹرانسمیٹر اور ریسیور کے پیرامیٹرز کو محفوظ کرتا ہے۔ ان اقدار کو ہر الٹراسونک سینسر کے لیے عالمگیر تصریحات کے طور پر نہیں سمجھا جانا چاہیے۔ ڈرائیو سرکٹ کو ڈیزائن کرنے یا پروڈکشن کے اجزاء کی منظوری دینے سے پہلے ہمیشہ حتمی پارٹ نمبر، ٹیسٹ کی شرائط اور پروڈکٹ ڈیٹا شیٹ کی تصدیق کریں۔
| تفصیلات کی | مثال کی قدر |
|---|---|
| سینٹر فریکوئنسی | 40 ± 1.0 کلو ہرٹز |
| آواز کے دباؤ کی سطح کو منتقل کرنا | 100 ڈی بی کم از کم |
| حساسیت وصول کرنا | −72 dB کم از کم |
| ایکو حساسیت | ≥230 mV |
| بجنے کا وقت | 1.2 ایم ایس زیادہ سے زیادہ |
| 1 کلو ہرٹز پر اہلیت | 2400 pF ±20% |
| زیادہ سے زیادہ مسلسل ڈرائیونگ وولٹیج | 20 Vrms |
| کل بیم زاویہ | 47° عام −6 dB پر |
| کشی کا وقت | ≤1.2 ms |
| آپریٹنگ درجہ حرارت | −30°C سے +80°C |
| اسٹوریج کا درجہ حرارت | −30°C سے +80°C |
الٹراسونک رینج ٹرانس ڈوسر کی ساخت اور طول و عرض
40 کلو ہرٹز الٹراسونک ٹرانسمیٹر اور رسیور جوڑا
الٹراسونک رینج کی کارکردگی کا انحصار ٹرانسڈیوسر، ڈرائیو سرکٹ، وصول کرنے والے سرکٹ، سگنل پروسیسنگ الگورتھم، ہدف اور تنصیب کے ماحول پر ہوتا ہے۔ مندرجہ ذیل پیرامیٹرز کو آزادانہ طور پر نہیں بلکہ ایک ساتھ جانچنا چاہیے۔
سینٹر فریکوئنسی وہ فریکوئنسی ہے جس پر ٹرانس ڈوسر کو موثر طریقے سے چلانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ برائے نام 40 kHz الٹراسونک ٹرانسڈیوسر کے لیے، ٹرانسمیٹنگ سرکٹ عام طور پر 40 kHz کے قریب برسٹ پیدا کرتا ہے، جب کہ ریسیور کو اسی طرح کی فریکوئنسی رینج کے ارد گرد فلٹر کیا جاتا ہے۔
گونج والے علاقے سے بہت دور گاڑی چلانا منتقلی صوتی توانائی اور وصول کرنے والی حساسیت کو کم کر سکتا ہے۔ اجزاء کی رواداری، درجہ حرارت، بڑھتے ہوئے اور ہاؤسنگ ڈیزائن بھی مؤثر ردعمل کو تبدیل کر سکتے ہیں.
آواز کے دباؤ کی سطح کو منتقل کرنا مخصوص ٹیسٹ کے حالات کے تحت الٹراسونک آؤٹ پٹ کی طاقت کی نشاندہی کرتا ہے۔ ایک اعلی قدر مضبوط بازگشت یا طویل سینسنگ فاصلوں کی حمایت کر سکتی ہے، لیکن نتیجہ ڈرائیو وولٹیج، فریکوئنسی، ویوفارم، پیمائش کی دوری اور ٹیسٹ فکسچر پر منحصر ہے۔
صوتی دباؤ کی قدروں کا موازنہ صرف اس وقت کیا جانا چاہئے جب ڈیٹا شیٹس پیمائش کے مساوی حالات استعمال کریں۔
وصول کرنے والی حساسیت یہ بتاتی ہے کہ وصول کنندہ آنے والے الٹراسونک دباؤ کو برقی سگنل میں کتنے مؤثر طریقے سے تبدیل کرتا ہے۔ زیادہ حساسیت کمزور بازگشت کی نشاندہی کو بہتر بنا سکتی ہے، لیکن مکمل نظام ایمپلیفائر شور، فلٹر بینڈوتھ، گین، تھریشولڈ سیٹنگز اور برقی مقناطیسی مداخلت پر بھی منحصر ہے۔
ایکو حساسیت ایک متعین ہدف اور جانچ کے انتظام کے تحت تیار کردہ موصولہ سگنل کی نمائندگی کرتی ہے۔ ایک مفید رینج سسٹم کو حقیقی گونج کو برقی شور، مکینیکل کمپن، براہ راست صوتی جوڑے اور ثانوی عکاسی سے الگ کرنا چاہیے۔
ایکو ریکگنیشن کو بہتر بنانے کے لیے خودکار گین کنٹرول، بینڈ پاس فلٹرنگ، لفافے کا پتہ لگانے، ارتباط کی پروسیسنگ اور انکولی حدوں کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔
ٹرانسمیٹنگ برسٹ ختم ہونے کے بعد، ٹرانسڈیوسر اور مکینیکل ڈھانچہ مختصر طور پر ہلتا رہتا ہے۔ اس بقایا کمپن کو رِنگنگ یا رِنگ ڈاؤن کہا جاتا ہے۔
بحالی کی اس مدت کے دوران، ایک قریبی ہدف کی بازگشت زیادہ مضبوط بقایا ترسیلی سگنل کے ذریعے چھپائی جا سکتی ہے۔ متعلقہ کم از کم قابل پیمائش فاصلے کو بلائنڈ زون , ڈیڈ زون یا کم از کم سینسنگ فاصلہ کہا جاتا ہے.
کم بجنے کا وقت عام طور پر کم سے کم پتہ لگانے کے فاصلے کو سہارا دیتا ہے، حالانکہ حتمی بلائنڈ زون سرکٹ کی بحالی، ٹرانسمیٹر وولٹیج، ڈیمپنگ، تھریشولڈ سیٹنگز اور سگنل پروسیسنگ کے طریقوں پر بھی منحصر ہوتا ہے۔
الٹراسونک ٹرانسڈیوسر لامحدود تنگ سیدھی شہتیر پیدا نہیں کرتا ہے۔ یہ تین جہتی صوتی شنک کے ذریعے صوتی توانائی کو پھیلاتا ہے جس میں ایک مرکزی لاب اور چھوٹے سائیڈ لاب ہوتے ہیں۔
ایک وسیع بیم ایک بڑے علاقے میں اشیاء کا پتہ لگا سکتا ہے لیکن قریبی دیواروں، بریکٹ، پائپ یا دیوار کی سطحوں سے ناپسندیدہ عکاسی بھی حاصل کر سکتا ہے۔ ایک تنگ بیم بہتر سمتاتی انتخاب فراہم کرتی ہے لیکن اس کے لیے زیادہ درست سینسر کی سیدھ کی ضرورت ہوتی ہے۔
پیزو الیکٹرک الٹراسونک ٹرانسڈیوسر بڑے پیمانے پر کیپسیٹو برقی بوجھ کے طور پر برتاؤ کرتا ہے۔ اس کی گنجائش ڈرائیور کرنٹ، امپیڈنس میچنگ، سوئچنگ نقصانات اور ریزوننٹ سرکٹ ڈیزائن کو متاثر کرتی ہے۔
لاگو وولٹیج کو ٹرانسڈیوسر کی ریٹیڈ مسلسل اور پلس ڈرائیو کی حد کے اندر رہنا چاہیے۔ ضرورت سے زیادہ ڈرائیو وولٹیج زیادہ گرم ہونے، غیر پولرائزیشن، مکینیکل نقصان یا سروس کی زندگی کو مختصر کرنے کا سبب بن سکتا ہے۔
درجہ حرارت آواز کی رفتار، پیزو الیکٹرک خصوصیات، گونج، حساسیت، چپکنے والے مواد اور الیکٹرانک اجزاء کو متاثر کرتا ہے۔ اصل سینسر ماڈل کے لیے آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد اور اسٹوریج درجہ حرارت کی حد دونوں کی تصدیق کریں۔
درجہ حرارت سب سے اہم ماحولیاتی متغیرات میں سے ایک ہے کیونکہ یہ آواز کی رفتار کو تبدیل کرتا ہے۔ عام ماحولیاتی حالات کے قریب خشک ہوا کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والا تخمینہ ہے:
آواز کی رفتار ≈ 331.3 + (0.606 × درجہ حرارت ° C میں) m/s
ایک ایسا نظام جو ہمیشہ 343 m/s فرض کرتا ہے جب اصل درجہ حرارت میں تبدیلی آتی ہے تو ایک قابل پیمائش فاصلے کی خرابی پیدا ہو سکتی ہے۔ ایسی ایپلی کیشنز کے لیے جو مستحکم مطلق درستگی کی ضرورت ہوتی ہے، صوتی راستے کے قریب درجہ حرارت کا سینسر رکھیں اور آواز کی رفتار کے حساب کتاب کو اپ ڈیٹ کریں۔
بڑے اہداف عام طور پر چھوٹے اہداف سے زیادہ صوتی توانائی واپس کرتے ہیں۔ ایک ہدف جو فعال آواز کے مخروط سے تنگ ہے کمزور بازگشت پیدا کر سکتا ہے یا سینسر کو اپنے پیچھے کسی بڑی چیز کا پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے۔
زیادہ سے زیادہ رینج کی اقدار کو عام طور پر ایک مخصوص فلیٹ حوالہ ہدف کا استعمال کرتے ہوئے ماپا جاتا ہے۔ چھوٹی تاروں، تنگ پائپوں، خمیدہ اشیاء یا فاسد حصوں کے لیے عملی حد کم ہو سکتی ہے۔
ایک فلیٹ، ہموار ہدف اس وقت مضبوط ترین واپسی فراہم کرتا ہے جب اس کی سطح سینسر کے محور پر تقریباً کھڑی ہوتی ہے۔ اگر سطح جھکی ہوئی ہے تو، زیادہ تر صوتی توانائی ریسیور سے دور جھلک سکتی ہے۔
کھردری سطحیں متعدد سمتوں میں آواز کو بکھیرتی ہیں اور زیادہ تر کونیی تغیر کو برداشت کر سکتی ہیں، لیکن واپس آنے والی توانائی کا اندازہ کم ہو سکتا ہے۔
سخت سطحیں جیسے دھات، شیشہ، سخت پلاسٹک، لکڑی اور پرسکون مائع سطحیں اکثر مفید عکاسی پیدا کرتی ہیں۔ نرم، غیر محفوظ یا ریشہ دار مواد جیسے جھاگ، موٹے تانے بانے، سوتی اور ڈھیلے موصلیت الٹراسونک توانائی کو جذب کر سکتے ہیں اور پتہ لگانے کی حد کو کم کر سکتے ہیں۔
شفاف اشیاء اکثر قابل شناخت ہوتی ہیں کیونکہ الٹراساؤنڈ نظر آنے والی شفافیت پر منحصر نہیں ہوتا ہے۔ تاہم، ایک ہموار شیشے یا پلاسٹک کی سطح کو اب بھی ایک مناسب زاویہ کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ آواز کو سینسر کی طرف واپس منعکس کیا جا سکے۔
مخصوص بلائنڈ زون کے اندر موجود اشیاء کو قابل اعتماد طریقے سے ماپا نہیں جا سکتا۔ سینسر کسی ہدف، غیر مستحکم قدر یا گھنٹی بجنے اور اندرونی عکاسی سے پیدا ہونے والے غلط فاصلے کی اطلاع نہیں دے سکتا ہے۔
تنصیب کو حتمی سینسر یا ماڈیول ڈیٹا شیٹ میں بیان کردہ کم از کم سینسنگ فاصلے سے قریب ترین متوقع ہدف کو رکھنا چاہیے۔
مضبوط ہوا کا بہاؤ مؤثر آواز کے راستے کو تبدیل کر سکتا ہے، جب کہ تیزی سے بدلتے ہوئے درجہ حرارت کے میلان صوتی لہر کو موڑ سکتے ہیں یا پیمائش کے راستے پر اس کے پھیلاؤ کی رفتار کو تبدیل کر سکتے ہیں۔
براہ راست گرم ہوا کے آؤٹ لیٹس، کولنگ پنکھے، بھاپ کے سوراخوں یا تیزی سے اتار چڑھاؤ آنے والے تھرمل ذرائع کے ساتھ درستگی والے سینسر لگانے سے گریز کریں۔
اعتدال پسند نمی کا عام طور پر درجہ حرارت سے کم اثر ہوتا ہے، لیکن نمی اب بھی صوتی کشندگی اور سینسر کے عمل کو متاثر کر سکتی ہے۔ پانی کی بوندیں، گاڑھا ہونا، برف یا ٹرانس ڈوسر کے چہرے پر آلودگی آواز کے راستے کو مسدود یا مسخ کر سکتی ہے۔
بیرونی یا زیادہ نمی والی ایپلی کیشنز کو یہ فرض کرنے کے بجائے کہ کھلے قسم کے سینسر کو ماحولیاتی طور پر محفوظ کیا گیا ہے، مناسب طور پر مہر بند یا واٹر پروف الٹراسونک ٹرانسڈیوسر استعمال کرنا چاہیے۔
دیواریں، بڑھتے ہوئے بریکٹ، حفاظتی کور، ٹینک کے کنارے اور مشین کے فریم ناپسندیدہ بازگشت لوٹ سکتے ہیں۔ یہ عکاسی مطلوبہ ہدف کی بازگشت سے پہلے یا بعد میں پہنچ سکتے ہیں اور غلط پیمائش کا سبب بن سکتے ہیں۔
مین ساؤنڈ کون کو صاف رکھیں اور صرف ننگے ٹرانسڈیوسر کا جائزہ لینے کے بجائے فائنل انکلوژر میں مکمل سینسر اسمبلی کی جانچ کریں۔
جب متعدد الٹراسونک سینسر ایک ساتھ کام کرتے ہیں، تو ایک وصول کنندہ دوسرے سینسر کے ذریعے منتقل ہونے والی نبض کا پتہ لگا سکتا ہے۔ اسے صوتی کراسسٹالک کہا جاتا ہے اور یہ غلط فاصلاتی ریڈنگ بنا سکتا ہے۔
مداخلت کو کم کرنے کے لیے مطابقت پذیر ٹرگرنگ، ترتیب وار پیمائش، مناسب وقفہ کاری، جسمانی صوتی تنہائی یا کوڈڈ ٹرانسمیشن کے طریقے استعمال کریں۔
درجہ حرارت کا معاوضہ استعمال کریں۔ صوتی راستے کے قریب ہوا کے درجہ حرارت کی پیمائش کریں اور آواز کی رفتار کے حساب کتاب کو اپ ڈیٹ کریں۔
ہدف کو بلائنڈ زون سے باہر رکھیں۔ اصل ڈرائیو وولٹیج اور سرکٹ کے حالات کے تحت کم از کم فاصلے کی پیمائش کی تصدیق کریں۔
ہدف کو درست طریقے سے سیدھ کریں۔ ہموار، فلیٹ اہداف کو اتنا ہی قریب رکھیں جتنا کہ عملی طور پر سینسر کے محور پر کھڑا ہے۔
آواز کو واضح رکھیں۔ بریکٹ، کور اور انکلوژر کی دیواروں کو پتہ لگانے کے میدان میں داخل ہونے سے روکیں۔
بینڈ پاس فلٹرنگ کا استعمال کریں۔ براڈ بینڈ الیکٹریکل اور صوتی شور کو کم کرنے کے لیے ٹرانسڈیوسر کی آپریٹنگ فریکوئنسی کے ارد گرد فلٹر کریں۔
ڈیجیٹل اوسط یا میڈین فلٹرنگ کا اطلاق کریں۔ متعدد پیمائشیں بے ترتیب شور کو کم کر سکتی ہیں اور الگ تھلگ آؤٹ لیرز کو مسترد کر سکتی ہیں۔
ٹرانسمیٹر ٹائمنگ کو کنٹرول کریں۔ دوسری نبض بھیجنے سے پہلے پچھلی بازگشت کو غائب ہونے کے لیے کافی وقت دیں۔
متعدد سینسر کو ہم وقت ساز کریں۔ سینسرز کو ترتیب وار ٹرگر کریں یا کراسسٹالک کو کم کرنے کے لیے کنٹرول شدہ ہم وقت سازی کا طریقہ استعمال کریں۔
مکمل اسمبلی کیلیبریٹ کریں۔ معلوم فاصلے پر سینسر، انکلوژر، بڑھتے ہوئے ڈھانچے اور الیکٹرانکس کو ایک ساتھ جانچیں۔
ٹیسٹ نمائندہ اہداف۔ اصل آبجیکٹ کے سائز، مواد، زاویہ، رفتار اور ماحولیاتی حالات کا استعمال کرتے ہوئے کارکردگی کی توثیق کریں۔
کھلی قسم کے الٹراسونک سینسرز عام طور پر دھاتی رہائش کا استعمال کرتے ہیں جس میں ایک بے نقاب صوتی افتتاحی ہوتی ہے۔ ان کا انتخاب عام طور پر انڈور الیکٹرانکس، ڈویلپمنٹ بورڈز، روبوٹس، آبجیکٹ کا پتہ لگانے اور لاگت سے حساس فاصلے کی پیمائش کے نظام کے لیے کیا جاتا ہے۔
وہ موثر صوتی ٹرانسمیشن فراہم کر سکتے ہیں لیکن عام طور پر بارش، پانی کے اسپرے، گاڑھا ہونا یا شدید آلودگی کے براہ راست نمائش کے لیے ڈیزائن نہیں کیے گئے ہیں جب تک کہ دوسری صورت میں اس کی وضاحت نہ کی جائے۔
واٹر پروف یا موسم سے مزاحم الٹراسونک ٹرانس ڈوسرز ایک مہر بند سامنے کی سطح اور حفاظتی رہائش کا استعمال کرتے ہیں۔ وہ آٹوموٹو پارکنگ سسٹم، بیرونی آلات، مائع کی سطح کی پیمائش، حفاظتی مصنوعات اور دھول یا نمی کے سامنے آنے والی صنعتی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں۔
حفاظتی ڈھانچہ صوتی ردعمل کو تبدیل کرتا ہے، لہذا واٹر پروف ماڈل کو مناسب ڈرائیو فریکوئنسی، وولٹیج اور وصول کرنے والے سرکٹ کے ساتھ ملایا جانا چاہیے۔
ایک مربوط الٹراسونک رینج ماڈیول ایک یا زیادہ ٹرانسڈیوسرز کو ٹرانسمیشن الیکٹرانکس، ایمپلیفیکیشن وصول کرنے، سگنل پروسیسنگ اور ڈیجیٹل یا اینالاگ آؤٹ پٹ انٹرفیس کے ساتھ جوڑتا ہے۔
ماڈیولز سسٹم کی نشوونما کو آسان بناتے ہیں لیکن کسٹم ٹرانسڈیوسر پر مبنی سرکٹ کے مقابلے اندرونی ویوفارم، حاصل اور پتہ لگانے والے الگورتھم پر کم کنٹرول فراہم کرتے ہیں۔
اعلی تعدد الٹراسونک ٹرانس ڈوسرز کی طول موج کم ہوتی ہے اور وہ چھوٹی خصوصیات یا زیادہ مخصوص پیمائشوں کا پتہ لگانے میں معاون ہو سکتے ہیں۔ تاہم، اعلی تعدد والی آواز کو عام طور پر ہوا میں زیادہ مضبوطی سے کم کیا جاتا ہے، جو عملی سینسنگ کی حد کو کم کر سکتا ہے۔
فریکوئنسی کا انتخاب رینج، ٹارگٹ سائز، ریزولوشن، ٹرانسڈیوسر ڈائی میٹر، ماحولیاتی کشندگی اور سسٹم بینڈوڈتھ کے مطابق کیا جانا چاہیے بجائے اس کے کہ زیادہ فریکوئنسی ہمیشہ بہتر ہوتی ہے۔
| فوائد کی | حدود |
|---|---|
| غیر رابطہ فاصلے اور موجودگی کی پیمائش | کم از کم سینسنگ فاصلہ یا بلائنڈ زون ہے۔ |
| بہت سی شفاف، تاریک اور عکاس اشیاء کا پتہ لگا سکتا ہے۔ | نرم یا غیر محفوظ مواد آواز کو جذب کر سکتا ہے۔ |
| نظر آنے والی روشنی کے بغیر کام کرتا ہے۔ | ہموار زاویہ والے اہداف گونج دور کی عکاسی کر سکتے ہیں۔ |
| مائع سے رابطہ کیے بغیر مائع کی سطح کی پیمائش کرسکتا ہے۔ | جھاگ، لہریں، ہنگامہ خیزی یا بخارات بھروسے کو کم کر سکتے ہیں۔ |
| مختصر اور درمیانے درجے کی ایپلی کیشنز کے لیے سرمایہ کاری مؤثر | درست رینج کے لیے درجہ حرارت کا معاوضہ درکار ہو سکتا ہے۔ |
| کھلے، واٹر پروف، ہائی فریکوئنسی اور مربوط ماڈل کے طور پر دستیاب ہے۔ | ایک سے زیادہ سینسر ایک دوسرے کے ساتھ مداخلت کر سکتے ہیں |
| کمپیکٹ اور مربوط الیکٹرانک سسٹمز کے لیے موزوں ہے۔ | قریبی ڈھانچے ثانوی عکاسی پیدا کرسکتے ہیں۔ |
کوئی ایک سینسنگ ٹیکنالوجی ہر ایپلی کیشن کے لیے مثالی نہیں ہے۔ مناسب انتخاب ہدف، مطلوبہ حد، ردعمل کی رفتار، ریزولوشن، روشنی کے حالات، ماحولیاتی نمائش اور نظام کی لاگت پر منحصر ہے۔
| موازنہ | الٹراسونک سینسر | اورکت یا فوٹو الیکٹرک سینسر | LiDAR یا لیزر فاصلاتی سینسر |
|---|---|---|---|
| پیمائش کا اصول | پرواز کا آواز کا وقت | منعکس شدہ یا منقطع روشنی | لیزر یا آپٹیکل پرواز کا وقت |
| ہدف رنگ کی حساسیت | عام طور پر کم | اہم ہو سکتا ہے۔ | نظری عکاسی پر منحصر ہے۔ |
| شفاف ہدف کا پتہ لگانا | مناسب ہدف کے زاویہ کے ساتھ اکثر موثر | ایک خصوصی آپٹیکل سینسر کی ضرورت ہو سکتی ہے۔ | واضح مواد کے لئے مشکل ہو سکتا ہے |
| بیم کا سائز | نسبتاً وسیع صوتی شنک | عام طور پر تنگ | بہت تنگ جگہ یا سکیننگ بیم |
| ردعمل کی رفتار | صوتی سفر کے وقت سے محدود | عام طور پر تیز | عام طور پر تیز |
| اہم ماحولیاتی تشویش | درجہ حرارت، ہوا کا بہاؤ، جذب اور صوتی عکاسی۔ | محیطی روشنی، دھول، رنگ اور نظری آلودگی | آپٹیکل آلودگی، عکاسی، دھند اور لاگت |
| عام طاقت | مختلف مواد کی قابل اعتماد غیر رابطہ کا پتہ لگانا | تیز آبجیکٹ کا پتہ لگانے اور روشنی کے عین مطابق مقامات | لمبی رینج، تنگ بیم اور اعلی مقامی صحت سے متعلق |
موبائل روبوٹس، خودکار گائیڈڈ گاڑیاں، سروس روبوٹس اور تعلیمی پلیٹ فارمز الٹراسونک سینسر کا استعمال دیواروں، آلات، لوگوں اور جسمانی رابطے کے بغیر دیگر رکاوٹوں کا پتہ لگانے کے لیے کرتے ہیں۔
گاڑیوں کے بمپروں میں نصب واٹر پروف الٹراسونک ٹرانسڈیوسرز قریبی رکاوٹوں کے فاصلے کی پیمائش کرتے ہیں اور پارکنگ انتباہی نظام، کم رفتار چالوں اور قربت کے انتباہات کو سپورٹ کرتے ہیں۔
نیچے کی طرف الٹراسونک لیول سینسر سینسر سے مائع کی سطح تک فاصلے کی پیمائش کرتا ہے۔ ٹینک کے طول و عرض اور سینسر کی پوزیشن معلوم ہونے پر کنٹرولر باقی مائع کی اونچائی کا حساب لگا سکتا ہے۔
درخواست کی جانچ کے دوران جھاگ، بخارات، تحریک، زاویہ دار مائع سطحوں اور اندرونی ٹینک کے ڈھانچے کا جائزہ لیا جانا چاہیے۔
الٹراسونک سینسر کنویئرز پر مصنوعات کا پتہ لگاسکتے ہیں، اسٹیک کی اونچائی کی نگرانی کرسکتے ہیں، اجزاء کی موجودگی کی تصدیق کرسکتے ہیں، کنٹینرز کو گن سکتے ہیں اور شفاف بوتلوں یا فلموں کا پتہ لگاسکتے ہیں جو معیاری آپٹیکل سینسر کے لیے مشکل ہوسکتی ہیں۔
الٹراسونک ڈٹیکشن دروازے، داخلی راستوں، محدود جگہوں اور الارم سسٹم کے قریب نقل و حرکت یا موجودگی کی شناخت کر سکتی ہے بغیر مرئی روشنی کی ضرورت کے۔
شارٹ رینج کے الٹراسونک سینسر کم اونچائی پر منڈلانے یا لینڈنگ کے دوران ڈرون اور زمین کے درمیان فاصلے کی پیمائش کر سکتے ہیں۔ روٹر ہوا کا بہاؤ، سطح کا زاویہ، گھاس اور آواز کی مداخلت پر غور کرنا ضروری ہے۔
الٹراسونک قربت کا پتہ لگانے کو ڈسپنسر، گھریلو ایپلائینسز، کنٹرول پینلز، کچرے کے ڈبوں اور دیگر مصنوعات میں ضم کیا جا سکتا ہے جن کے لیے ٹچ فری ایکٹیویشن یا سطح کی نگرانی کی ضرورت ہوتی ہے۔
ایک مناسب الٹراسونک سینسر کا انتخاب فریکوئنسی کو منتخب کرنے سے زیادہ کی ضرورت ہے۔ فراہم کنندہ کو درخواست کی مکمل شرائط فراہم کریں تاکہ صوتی، الیکٹریکل اور مکینیکل ڈیزائن کا ایک ساتھ جائزہ لیا جا سکے۔
| تصدیق کے لیے سلیکشن آئٹم کے | سوالات |
|---|---|
| پیمائش کی حد | کم از کم اور زیادہ سے زیادہ ہدف کے فاصلے کیا ہیں؟ |
| ہدف | ہدف کا مواد، سائز، شکل، زاویہ اور حرکت کی رفتار کیا ہے؟ |
| تعدد | کیا مطلوبہ حد اور ہدف کے سائز کے لیے 40 kHz مناسب ہے؟ |
| شہتیر کا زاویہ | کیا ایک وسیع پتہ لگانے کے علاقے یا ایک تنگ دشاتمک بیم کی ضرورت ہے؟ |
| ماحولیات | کیا سینسر بارش، گاڑھا ہونا، دھول، کیمیکل، ہوا یا انتہائی درجہ حرارت کا سامنا کرے گا؟ |
| درستگی اور حل | کون سی پیمائش کی غلطی اور تکرار پذیری درخواست قبول کر سکتی ہے؟ |
| جوابی وقت | سسٹم کو کتنی جلدی ہدف کا پتہ لگانا یا ٹریک کرنا چاہیے؟ |
| الیکٹریکل انٹرفیس | کیا ننگے ٹرانسڈیوسر، ٹرانسمیٹر وصول کرنے والے جوڑے، اینالاگ آؤٹ پٹ یا ڈیجیٹل ماڈیول کی ضرورت ہے؟ |
| ڈرائیو سرکٹ | کون سا وولٹیج، برسٹ ویوفارم، ایمپلیفائر اور ریسیور آرکیٹیکچر استعمال کیا جائے گا؟ |
| مکینیکل ڈیزائن | کیا قطر، اونچائی، ٹرمینل، کیبل، کنیکٹر اور بڑھتے ہوئے طریقہ کی ضرورت ہے؟ |
| مقدار اور حسب ضرورت | پروٹو ٹائپ کی مقدار، سالانہ حجم اور کسٹم پرفارمنس کی ضروریات کیا ہیں؟ |
مکمل ساؤنڈ کون کو دیوار کی دیواروں اور بڑھتے ہوئے بریکٹ سے صاف رکھیں۔
صوتی سوراخ کو عام پلاسٹک، موٹے تانے بانے یا غیر موزوں میش سے نہ ڈھانپیں۔
قریب ترین ہدف کو مخصوص ڈیڈ زون سے باہر رکھیں۔
ہموار اہداف کو سینسنگ کے محور پر کھڑے ہونے کے لیے ہر ممکن حد تک قریب کریں۔
جب سینسر موٹروں، پمپوں یا مکینیکل ایکچیوٹرز کے قریب نصب ہو تو وائبریشن آئسولیشن کا استعمال کریں۔
ہائی کرنٹ سوئچنگ ٹریسز اور شور والے پاور سرکٹس کو ریسیور ان پٹ سے دور رکھیں۔
کمزور ایکو سگنلز کے لیے مناسب گراؤنڈنگ، شیلڈنگ اور فلٹرنگ کا استعمال کریں۔
پانی، برف، تیل یا بھاری آلودگی کو ٹرانس ڈوسر کے چہرے پر جمع ہونے سے روکیں۔
صوتی مداخلت کو کم کرنے کے لیے ملحقہ الٹراسونک سینسر کو ترتیب وار متحرک کریں۔
حتمی پروڈکٹ ہاؤسنگ میں انسٹال ہونے کے بعد سینسر کیلیبریٹ کریں اور اس کی تصدیق کریں۔
منورشی مینوفیکچررز، الیکٹرانکس ڈویلپرز اور صنعتی آلات فراہم کرنے والوں کے لیے کھلی قسم کی، واٹر پروف، ہائی فریکونسی، پارکنگ میں مدد اور لیول سینسنگ الٹراسونک مصنوعات مہیا کرتی ہے۔
دستیاب تشخیصی پیرامیٹرز میں سینٹر فریکوئنسی، ساؤنڈ پریشر لیول، وصول کرنے والی حساسیت، بیم اینگل، کیپیسیٹینس، بجنے کا وقت، آپریٹنگ ٹمپریچر، ہاؤسنگ کے طول و عرض، ٹرمینلز، لیڈ وائرز اور ماحولیاتی تحفظ شامل ہو سکتے ہیں۔
دیکھیں 40 کلو ہرٹز واٹر پروف الٹراسونک ٹرانسمیٹر اور ریسیور یا مکمل براؤز کریں۔ منورشی الٹراسونک سینسر کی حد.
ایک نئی درخواست کے لیے، مطلوبہ پیمائش کی حد، ہدف کا مواد، آپریٹنگ ماحول، سپلائی وولٹیج، بیم کا زاویہ، طول و عرض، سالانہ مقدار اور متوقع آؤٹ پٹ فراہم کریں۔ منورشی سے رابطہ کریں ۔ سینسر کے انتخاب، نمونوں یا حسب ضرورت الٹراسونک ٹرانس ڈوسر کی ضروریات پر بات کرنے کے لیے
الٹراسونک رینج سینسر ایک غیر رابطہ آلہ ہے جو الٹراسونک پلس کو خارج کرتا ہے، عکاسی کی بازگشت کا پتہ لگاتا ہے اور آواز کے راؤنڈ ٹرپ سفر کے وقت سے ہدف کے فاصلے کا حساب لگاتا ہے۔
بنیادی فارمولا ہے فاصلہ = ایکو ٹائم × آواز کی رفتار ÷ 2 ۔ حساب کو دو سے تقسیم کیا جاتا ہے کیونکہ ناپے گئے وقت میں ہدف کا ظاہری سفر اور وصول کنندہ کا واپسی کا سفر شامل ہوتا ہے۔
چالیس کلو ہرٹز ٹرانسڈیوسر سائز، صوتی آؤٹ پٹ، ہوا کی کشیدگی، اجزاء کی دستیابی اور مختصر سے درمیانے فاصلے کی کھوج کے درمیان ایک عملی توازن فراہم کرتا ہے۔ یہ عام ہے لیکن ہر درخواست کے لیے موزوں نہیں ہے۔
الٹراسونک ٹرانسڈیوسر الیکٹرو مکینیکل جزو ہے جو برقی توانائی کو الٹراساؤنڈ یا الٹراساؤنڈ کو برقی سگنل میں تبدیل کرتا ہے۔ الٹراسونک سینسر اکیلے ٹرانسڈیوسر کا حوالہ دے سکتا ہے یا ٹرانس ڈوسر، ڈرائیور، ریسیور اور سگنل پروسیسنگ الیکٹرانکس پر مشتمل مکمل ماڈیول کا حوالہ دے سکتا ہے۔
بلائنڈ زون سینسر کے سامنے کا کم سے کم علاقہ ہے جہاں قابل اعتماد فاصلے کی پیمائش ممکن نہیں ہے۔ یہ بنیادی طور پر ٹرانسڈیوسر بجنے، سرکٹ ریکوری ٹائم اور مضبوط ٹرانسمیٹڈ سگنل کی وجہ سے ہوتا ہے جو قریبی گونج کو چھپاتا ہے۔
درجہ حرارت ہوا میں آواز کی رفتار کو تبدیل کرتا ہے۔ اگر حساب کتاب ایک مقررہ آواز کی رفتار کا استعمال کرتا ہے جبکہ اصل درجہ حرارت تبدیل ہوتا ہے، تو اطلاع دی گئی فاصلے میں متناسب غلطی ہوگی۔ درجہ حرارت کا معاوضہ مطلق درستگی کو بہتر بناتا ہے۔
جی ہاں الٹراسونک سینسنگ مرئی روشنی کی عکاسی پر انحصار نہیں کرتی ہے، لہذا یہ بہت سے شفاف مواد کا پتہ لگا سکتی ہے۔ تاہم، ایک ہموار شفاف سطح کو مناسب زاویہ پر رکھا جانا چاہیے تاکہ صوتی بازگشت ریسیور پر واپس آجائے۔
پتہ لگانا ممکن ہو سکتا ہے، لیکن نرم، غیر محفوظ اور ریشے دار مواد الٹراسونک توانائی کو جذب کر سکتا ہے اور کمزور بازگشت پیدا کر سکتا ہے۔ اصل مواد، موٹائی اور سطح کی حالت کا استعمال کرتے ہوئے مؤثر رینج کا تجربہ کیا جانا چاہئے.
جی ہاں ٹینک کے اوپر نصب ایک سینسر مائع کو چھوئے بغیر مائع کی سطح تک فاصلے کی پیمائش کرسکتا ہے۔ پرسکون سطحیں عام طور پر فومنگ، ہنگامہ خیز، زاویہ یا بھاری بخارات سے ڈھکی ہوئی سطحوں سے بہتر نتائج فراہم کرتی ہیں۔
ٹارگٹ کلر کا عام طور پر بہت کم براہ راست اثر ہوتا ہے کیونکہ الٹراسونک سینسر نظر آنے والی روشنی کے بجائے آواز کا استعمال کرتے ہیں۔ سطح کا زاویہ، سختی، سائز، ساخت اور صوتی جذب عام طور پر زیادہ اہم ہوتے ہیں۔
تاریکی الٹراسونک سینسنگ کو متاثر نہیں کرتی ہے۔ اعتدال پسند دھول یا دھند کا آپٹیکل سینسر کے مقابلے میں کم اثر ہو سکتا ہے، لیکن بھاری دھول، پانی کی بوندیں، گاڑھا ہونا یا ٹرانس ڈوسر کے چہرے کو ڈھانپنے والا مواد پھر بھی کارکردگی کو کم کر سکتا ہے۔
نمبر الٹراسونک آواز ایک مکینیکل لہر ہے اور اس کے لیے ایک میڈیم جیسے ہوا، گیس، مائع یا ٹھوس کی ضرورت ہوتی ہے جس کے ذریعے پھیلایا جائے۔ ایک روایتی ایئر کپلڈ الٹراسونک رینج سینسر ویکیوم میں کام نہیں کر سکتا۔
عام وجوہات میں بلائنڈ زون کے اندر ایک ہدف، کمزور صوتی عکاسی، ایک زاویہ یا حرکت پذیر ہدف، قریبی ساختی بازگشت، برقی شور، درجہ حرارت میں تغیر، ہوا کا بہاؤ، ٹرانس ڈوسر کی آلودگی اور دوسرے الٹراسونک سینسر کی مداخلت شامل ہیں۔
سینسرز کو ترتیب وار متحرک کریں اور اگلے سینسر کو چالو کرنے سے پہلے ہر منتقل ہونے والی نبض اور اس کی بازگشت کو زائل ہونے کے لیے کافی وقت دیں۔ ہم آہنگی، وقفہ کاری، صوتی تنہائی اور کوڈڈ سگنلز بھی کراسسٹالک کو کم کر سکتے ہیں۔
جب ہدف کی پوزیشن مختلف ہوتی ہو یا بڑے پتہ لگانے والے علاقے کی ضرورت ہو تو ایک وسیع بیم کا انتخاب کریں۔ جب قریبی اشیاء کو خارج کر دیا جائے یا زیادہ دشاتمک پیمائش کی ضرورت ہو تو ایک تنگ بیم کا انتخاب کریں۔ صرف ایک برائے نام زاویہ کے بجائے مکمل ساؤنڈ کون ردعمل کا اندازہ کریں۔
اوپن قسم کے سینسر محفوظ انڈور ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں اور موثر صوتی کارکردگی پیش کر سکتے ہیں۔ واٹر پروف سینسر آٹوموٹو، آؤٹ ڈور، مائع کی سطح یا زیادہ نمی والے ماحول کے لیے بہتر ہیں۔ صحیح انتخاب کا انحصار ماحولیاتی نمائش، رینج اور مکینیکل ضروریات پر ہے۔
مرکز کی فریکوئنسی، پیمائش کی حد، ہدف کی تفصیلات، مطلوبہ شہتیر کا زاویہ، ایس پی ایل کی ترسیل، وصول کرنے کی حساسیت، ڈرائیو وولٹیج، سرکٹ کی قسم، آپریٹنگ درجہ حرارت، واٹر پروف ضرورت، طول و عرض، بڑھنے کا طریقہ، ٹرمینلز، کیبل کی لمبائی، کنیکٹر، سرٹیفیکیشن کی ضروریات اور سالانہ آرڈر کی مقدار فراہم کریں۔