Падрабязнае тлумачэнне метаду ультрагукавога пераўтваральніка дальнасці

Прагляды: 4 Аўтар: Рэдактар сайта Час публікацыі: 2020-06-02 Паходжанне: Сайт

Запытайцеся

У паўсядзённым вытворчасці і жыцці ультрагукавыя датчыкі для вымярэння адлегласці ў асноўным выкарыстоўваюцца ў радарах для аўтамабіляў заднім ходам, робатах, якія аўтаматычна пазбягаюць перашкод, на будаўнічых і некаторых прамысловых пляцоўках, такіх як вымярэнне ўзроўню вадкасці, глыбіні, даўжыні трубаправода і г.д. У цяперашні час існуе два шырока выкарыстоўваюцца ультрагукавыя рашэнні. Адным з іх з'яўляецца ультрагукавы пераўтваральнік дальнасці на аснове адначыпавага мікракампутара або ўбудаванай прылады, а другі ўяўляе сабой ультрагукавы пераўтваральнік дальнасці на аснове CPLD (Complex Programmable Logic Device). Каб зразумець канструкцыю адпаведнага прымянення ультрагукавых датчыкаў, мы павінны спачатку зразумець прынцып працы ультрагукавога датчыка.

Прынцып працы ультрагукавога датчыка

Ультрагукавыя датчыкі - гэта датчыкі, якія пераўтвараюць ультрагукавыя сігналы ў іншыя энергетычныя сігналы (звычайна ў электрычныя). Ультрагук - гэта механічныя ўдарныя хвалі, якія ўтвараюцца ў эластычных асяроддзях з частатой больш за 20 кГц. Ён мае характарыстыкі моцнай накіраванасці, павольнага спажывання энергіі і адносна вялікай адлегласці распаўсюджвання. Таму яго часта выкарыстоўваюць для бескантактавага вымярэння адлегласці. З-за вялікага пранікнення ультрагукавых хваль у вадкасці і цвёрдыя рэчывы, асабліва ў цвёрдыя рэчывы, непразрыстыя для сонечнага святла. Ультрагукавыя хвалі, якія сутыкаюцца з прымешкамі або межамі падзелу, ствараюць значныя адлюстраванні і ўтвараюць адлюстраванне ў рэха, а дакрананне да рухомых аб'ектаў можа выклікаць эфект Доплера. Такім чынам, ультрагукавая дальнасць мае лепшую прыстасаванасць да навакольнага асяроддзя. Акрамя таго, ультрагукавое вымярэнне таксама можа дасягнуць добрага кампрамісу ў рэжыме рэальнага часу, дакладнасці і цаны.

У цяперашні час існуе мноства метадаў ланцуга ультрагукавога пераўтваральніка: напрыклад, метад вызначэння часу зваротнага праходжання, метад выяўлення фазы, метад выяўлення амплітуды акустычнай хвалі. Прынцып заключаецца ў тым, што ультрагукавы датчык выпраменьвае ультрагукавыя хвалі пэўнай частаты, распаўсюджваецца праз паветранае асяроддзе, а затым адлюстроўваецца назад пасля дасягнення мэты вымярэння або перашкоды. Пасля адлюстравання ультрагукавой прыёмнік прымае імпульс. Час, які ён праходзіць, - гэта час туды-назад. Адлегласць звязана. Праверце час перадачы, каб вызначыць адлегласць.

Мяркуючы, што s - гэта адлегласць паміж аб'ектам вымярэння і далямерам, час вымярэння роўны t/s, а хуткасць распаўсюджвання ультрагуку - v/m·s-1. У выпадку высокіх патрабаванняў да дакладнасці ўплыў хуткасці распаўсюджвання ультрагуку карэктуецца ў адпаведнасці з формулай (2), каб паменшыць памылку. T - фактычная адзінка тэмпературы ℃, v - адзінка хуткасці распаўсюджвання ультрагукавой хвалі ў асяроддзі м/с.

Прынцып працы ультрагукавога датчыка

Прынцып ультрагукавога вымярэння адлегласці заключаецца ў перадачы ультрагукавых хваль у пэўным кірунку праз ультрагукавы перадатчык і пачатку адліку часу адначасова з часам перадачы. Калі ультрагукавыя хвалі распаўсюджваюцца ў паветры, яны неадкладна вяртаюцца, калі сутыкаюцца з перашкодамі, і ультрагукавой прыёмнік спыняе адлік часу адразу пасля атрымання адлюстраваных хваль. . Ультрагукавы пераўтваральнік дальнасці выкарыстоўвае прынцып ультрагукавога рэха-далятарызацыі і выкарыстоўвае тэхналогію дакладнага вымярэння розніцы ў часе для вызначэння адлегласці паміж датчыкам і мэтай. Ён выкарыстоўвае ультрагукавой датчык з невялікім вуглом і невялікай сляпой зонай, які мае дакладныя вымярэнні, бескантактавы, воданепранікальны і анты-proof.it карозіі, нізкі кошт і іншыя перавагі. Агульны метад ультрагукавога пераўтваральніка дыяпазону заключаецца ў тым, што адна выпраменьвальная галоўка адпавядае адной прымаючай галоўцы, а таксама некалькі перадаючых галовак адпавядаюць адной прыёмнай галоўцы. Грунтуючыся на характарыстыках простага, лёгкага ў эксплуатацыі і адсутнасці пашкоджанняў на аснове ультрагукавога дыяпазону, неабходна вымераць час ультрагукавога шляху туды і назад, Вы можаце знайсці адлегласць. Вось як працуе ультрагукавой датчык. Для сеткавага рэдактара ультрагукавога далямера мы рэкамендуем модуль ультрагукавога датчыка дыяпазону HG-C40U.

Модуль ультрагукавога п'езаэлектрычнага пераўтваральніка мае два дадатковыя рэжымы перадачы, якія з'яўляюцца рэжымамі свабоднай працы: калі ёсць сілкаванне, сам датчык пасылае трыгерныя і пакетныя сігналы (для асноўных прыкладанняў); рэжым знешняга трыгера: сігнал трыгера кіравання знешняй сістэмы (кантролера або працэсара) выкарыстоўваецца для прасунутых прыкладанняў, гэтыя два рэжымы падыходзяць для розных мэтаў, акрамя таго, датчык таксама ўключае дзве крыніцы уваходнага сілкавання, адзін з нізкім напругай (5 В), прыдатным для схемы працэсара, а другі з высокім напружаннем (12 В), прыдатным Кантролер можа вымяраць адлегласць да перашкод на адлегласці 3,5 м (пры 5 В) і 5 м (пры 12 В), і адпраўляць даныя з дапамогай Сувязь UART з дазволам у межах 5 мм. З іншага боку, у розных выпадках карыстальнікі могуць выбіраць розныя рэжымы налад у адпаведнасці са сваім асяроддзем, напрыклад, свабодны ход / трыгер UART / налады знешняга трыгера і г. д. У той жа час яны таксама могуць вырашыць, ці выкарыстоўваць кальцавой буфер у адпаведнасці з наладамі тэсту хуткасці перадачы дадзеных UART, вываду. Сігнал мае высокапрадукцыйны чып ASIC для забеспячэння стабільнай перадачы і адчувальнага прыёму. Такім чынам, сувязь паміж датчыкам і ПК выкарыстоўвае дысплей даных 'інтэрфейснай платы' (RS232, кандыцыянер сілкавання). Праграму маніторынгу на ПК (даступны супертэрмінал) можна выкарыстоўваць для Узмацненне атрыманай ультрагукавой хвалі ў рэальным часе выкарыстоўвае выходную адлегласць UART (ASCII, мм) для пераўтварэння сігналу выяўлення ў прамавугольны сігнал узроўню TTL (квадратная хваля) у рэжыме рэальнага часу.