أخبار

أنت هنا: بيت / أخبار / معلومات محول بالموجات فوق الصوتية / طريقة معالجة الإشارات لجهاز استشعار المدى بالموجات فوق الصوتية

طريقة معالجة الإشارات لجهاز استشعار المدى بالموجات فوق الصوتية

المشاهدات: 22 المؤلف: محرر الموقع وقت النشر: 2018-08-29 الأصل: موقع

استفسر

هناك العديد من الطرق ل أجهزة استشعار المسافة بالموجات فوق الصوتية ، وأكثرها استخدامًا هي بيلام وجالت في عام 1946. طريقة صدى النبض المقترحة في العام، يتم تحفيز مبدأ عمل مسبار الموجات فوق الصوتية بواسطة نبض التردد بالموجات فوق الصوتية لإشعاع الموجة فوق الصوتية في الخارج، ويتم استقبال الموجة فوق الصوتية المنعكسة من كائن القياس، ويتم نقل الموجة فوق الصوتية إلى الصدى المتلقي عن طريق الكشف أو التقدير. الفترة الزمنية المنقضية (يشار إليها باسم نطاق الوقت)، ومن ثم يتم حساب مسبار الموجات فوق الصوتية وجسم القياس على النحو التالي، وسرعة انتشار الصوت عندما تتغير درجة الحرارة e لوسط الانتشار. لقد تغيرت أيضا. ولذلك، تم بناء مسبار درجة الحرارة في جهاز قياس المدى بالموجات فوق الصوتية للكشف عن درجة حرارة وسط انتشار الصوت في الوقت الحقيقي للتعويض عن تأثير درجة الحرارة المحيطة على دقة المدى.

من أجل تحسين أداء نظام النطاق بالموجات فوق الصوتية ، لا يكفي لبدء تشغيل أجهزة النظام. ومن الضروري أيضًا دراسة طريقة معالجة معلومات القياس المتوافقة مع نظام الأجهزة. في هذه النهاية، درس الباحثون الوطنيون والأجانب العديد من طرق تحديد المدى بالموجات فوق الصوتية الخاصة أو خوارزميات تقدير التأخير الزمني، مثل تقدير السعة ذات القيمة المغلقة المتغيرة، وطريقة وظيفة الارتباط المتبادل، وطريقة تحليل الخط الطيفي، وطريقة اكتشاف الطور، وتقدير تأخير الوقت التكيفي. في جهاز قياس المدى الفعلي بالموجات فوق الصوتية، غالبًا ما يتم تطبيق مجموعة متنوعة من خوارزميات القياس في المجموعة. وبطبيعة الحال، ترتبط هذه الخوارزميات ارتباطًا وثيقًا بالخصائص الصوتية والكهربائية لمحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية.

يعتمد نظام المدى بالموجات فوق الصوتية أبسط طريقة للكشف عن 'التقاطع الصفري'، وتكون عملية عمله كما يلي: 1 عندما تبدأ وحدة التحكم عداد الساعة، فإنها ترسل إشارة نبض تردد بالموجات فوق الصوتية في وقت ثابت. إرسال الموجات فوق الصوتية إلى الخارج. 2 إذا كان هناك هدف أمام محول الطاقة، فيجب أن تعمل الموجات فوق الصوتية المنعكسة على محول الطاقة لتوليد إشارة كهربائية ضعيفة. بعد تضخيم الإشارة بواسطة دائرة الاستقبال، يكون جهد العتبة المحدد مسبقًا أكبر من جهد إنهاء العد. مما يؤدي إلى ارتفاع إشارة خرج المقارنة. 3 تتيح الإشارة عالية المستوى للعداد تمكين البوابة، وتسمح القيمة الموجودة في الذاكرة للكمبيوتر الصغير بالاستعلام عن إشارة العد النهائي على منفذ الإدخال المتوازي، وقراءة الساعة لحساب العلاقة بين الهدف ومحول الطاقة وفقًا للمعادلة. وبالمناسبة، فإن حاصل ضرب مدة الموجة الصوتية التي يرسلها محول الطاقة وسرعة الصوت هو النقطة العمياء في استشعار محول بالموجات فوق الصوتية.

نظرًا لأن سعة إشارة الصدى تتناسب عكسيًا مع مسافة الهدف، فإن المسافة الأبعد بين الهدف ومحول الطاقة هي أصغر خرج دائرة الاستقبال بالموجات فوق الصوتية، وكلما زاد المدى الزمني المقابل. ولذلك، في نظام المدى بالموجات فوق الصوتية، دائرة الاستقبال مستشعر مسافة محول الطاقة له قيمة مغلقة ثابتة أو كسب لا يتم استخدامه بشكل عام، ولكن دائرة الاستقبال لها قيمة متغيرة للوقت أو متغير لكسب الوقت. الأول يجعل القيمة المغلقة تنخفض بشكل كبير مع تمديد المدى الزمني، والأخير يزيد عامل التضخيم لدائرة الاستقبال بشكل كبير مع تمديد المدى الزمني. وطالما تم ضبط الثابت الزمني للدالة الأسية بشكل صحيح، يتم التأكد من قياس مسافة الهدف بدقة ضمن النطاق المحدد.

عملية القياس هي كما يلي: أولاً، ينقل محول الطاقة 1016 دورة من الموجات فوق الصوتية عالية التردد ثم ينقل 4-18 دورة من التردد المنخفض أجهزة استشعار القرب بالموجات فوق الصوتية . بالنسبة للأهداف القريبة المدى، نظرًا لأن محول الطاقة يرسل موجات فوق صوتية عالية التردد أولاً، يصل الصدى عالي التردد أولاً إلى جهاز الاستقبال؛ بالنسبة للأهداف البعيدة المدى، يتم تخفيف طاقة الموجات فوق الصوتية عالية التردد بشكل كبير عن طريق امتصاص الهواء، وإشارة الموجة تحتوي فقط على موجات فوق صوتية منخفضة التردد. وبهذه الطريقة، من خلال فصل النطاق البعيد عن المدى القصير، يمكن التغلب على التناقض المتأصل بين نطاق المدى ودقة المدى. بالطبع، تعتمد طريقة النطاق بالموجات فوق الصوتية ذات التردد المزدوج على فرضية أن محول الطاقة يجب أن يكون له ترددان رنينان، نظرًا لأن طريقة الكشف لا يمكنها تحديد وقت حدوث جبهة الصدى بدقة، فمن الصعب تقدير وقت النطاق الفعلي بدقة. تم اقتراح عدة طرق حسابية لتحليل واستخراج حدود غلاف الصدى. تعطي الورقة مفهوم النطاق الخشن وطريقتين لقياس المدى: أولاً إرسال نبض نطاق بالموجات فوق الصوتية لتحديد النطاق الخشن، واستخدام المعالج الدقيق للخلف. يتم تحليل إشارة الموجة ومعالجتها، ويتم تعيين قيمة سعة معقولة تلقائيًا، ثم يتم إرسال سلسلة أخرى من نبضات النطاق بالموجات فوق الصوتية، ويتم التقاط إشارة موضع ثابت معين للحافة الأمامية للصدى وفقًا للقيمة المغلقة مسبقًا، وبالتالي تحقيق غرض دقيق للمدى.