Метад апрацоўкі сігналаў ультрагукавога датчыка

Прагляды: 22 Аўтар: Рэдактар сайта Час публікацыі: 2018-08-29 Паходжанне: Сайт

Запытайцеся

Ёсць шмат метадаў для Ультрагукавыя датчыкі для вымярэння адлегласці , і найбольш часта выкарыстоўванымі з іх з'яўляюцца Пелам і Галт у 1946 годзе. Прапанаваны ў 1946 годзе метад імпульснага рэха, прынцып працы ультрагукавога зонда ўзбуджаецца імпульсам ультрагукавой частаты для выпраменьвання ультрагукавой хвалі вонкі, і ультрагукавая хваля, адлюстраваная ад аб'екта вымярэння, прымаецца, і ультрагукавая хваля перадаецца на прыёмнае рэха шляхам выяўлення або ацэначны. Перыяд часу, які прайшоў (называецца часам дыяпазону), а затым ультрагукавы зонд і аб'ект вымярэння разлічваюцца наступным чынам, і хуткасць распаўсюджвання гуку пры змене тэмпературы e асяроддзя распаўсюджвання. Гэта таксама змянілася. Такім чынам, у ультрагукавы далямер убудаваны датчык тэмпературы для вызначэння тэмпературы асяроддзя распаўсюджвання гуку ў рэжыме рэальнага часу, каб кампенсаваць уплыў тэмпературы навакольнага асяроддзя на дакладнасць вызначэння адлегласці.

Для таго, каб палепшыць прадукцыйнасць Ультрагукавая сістэма дальнасці недастаткова для запуску апаратнага забеспячэння сістэмы. Таксама неабходна вывучыць метад апрацоўкі вымяральнай інфармацыі, сумяшчальны з апаратнай сістэмай. з гэтай мэтай нацыянальныя і замежныя навукоўцы вывучылі мноства спецыяльных ультрагукавых метадаў вызначэння дальнасці або алгарытмаў ацэнкі затрымкі часу, такіх як ацэнка зменнай замкнёнай амплітуды, метад крос-карэляцыйнай функцыі, метад аналізу спектральных ліній, метад фазавага выяўлення і адаптыўная ацэнка затрымкі часу. У сапраўдным ультрагукавым далямеры часта прымяняюцца розныя алгарытмы вымярэнняў. Вядома, гэтыя алгарытмы цесна звязаны з акустычнымі і электрычнымі характарыстыкамі ультрагукавога пераўтваральніка.

Ультрагукавая сістэма вымярэння дальнасці выкарыстоўвае найпросты метад выяўлення 'перасячэння нуля', і яе працоўны працэс выглядае наступным чынам: 1 Калі кантролер запускае лічыльнік тактавага сігналу, ён пасылае імпульсны сігнал ультрагукавой частоты з фіксаваным часам. Адпраўка ультрагукавых хваль вонкі. 2 Калі перад пераўтваральнікам знаходзіцца мэта, адлюстраваная ультрагукавая хваля павінна ўздзейнічаць на пераўтваральнік, каб стварыць слабы электрычны сігнал. Пасля таго, як сігнал узмацняецца прыёмнай ланцугом, ён перавышае зададзенае парогавае напружанне, каб спыніць падлік. Гэта прыводзіць да таго, што выхадны сігнал кампаратара становіцца высокім. 3 Сігнал высокага ўзроўню дазваляе лічыльніку ўключыць засаўку, а значэнне ў памяці дазваляе мікракампутару запытваць сігнал канчатковага падліку на паралельным уваходным порце і счытваць гадзіннік, каб вылічыць суадносіны паміж мэтай і пераўтваральнікам у адпаведнасці з ураўненнем. Дарэчы, здабытак працягласці гукавой хвалі, якая перадаецца пераўтваральнікам, на хуткасць гуку - гэта сляпая пляма датчык ультрагукавога пераўтваральніка.

Паколькі амплітуда рэха-сігналу зваротна прапарцыйная адлегласці да мэты, чым далей адлегласць паміж мэтай і пераўтваральнікам, тым меншы выхад ультрагукавой прыёмнай схемы і тым даўжэй адпаведны час дыяпазону. Такім чынам, у ультрагукавой сістэме дальнасці прыёмны контур Датчык адлегласці пераўтваральніка мае фіксаванае замкнёнае значэнне або каэфіцыент узмацнення, які звычайна не выкарыстоўваецца, але прыёмная схема мае значэнне, якое змяняецца ў часе, або выкарыстоўваецца зменная ўзмацнення ў часе. Першае прымушае замкнёнае значэнне экспанентна памяншацца з павелічэннем часу дыяпазону, а другое павялічвае каэфіцыент узмацнення прыёмнай схемы ў геаметрычнай прагрэсіі з павелічэннем часу дыяпазону. Пакуль канстанта часу экспаненцыяльнай функцыі адрэгулявана належным чынам, забяспечваецца дакладнае вымярэнне адлегласці да мэты ў зададзеным дыяпазоне.

Працэс вымярэння выглядае наступным чынам: спачатку пераўтваральнік перадае 1016 цыклаў ультрагукавых хваль высокай частоты, а затым 4-18 цыклаў нізкачашчынных ультрагукавыя датчыкі набліжэння . Для мэтаў блізкай адлегласці, таму што пераўтваральнік перадае высокачашчынныя ультрагукавыя хвалі першымі, высокачашчыннае рэха першым паступае ў прыёмнік; для мэтаў на вялікіх адлегласцях высокачашчынная ультрагукавая энергія значна аслабляецца за кошт паглынання паветрам, хвалевы сігнал мае толькі нізкачашчынны ультрагук. Такім чынам, аддзяліўшы дыстанцыйную дыстанцыю ад далёкасці, можна пераадолець унутраную супярэчнасць паміж далёкасцю і дакладнасцю дальнасці. Безумоўна, двухчастотны ультрагукавы метад дальнасці грунтуецца на тым, што пераўтваральнік павінен мець дзве рэзанансныя частоты. Паколькі метад выяўлення не можа дакладна вызначыць час узнікнення фронту рэха, цяжка дакладна ацаніць фактычны час дальнасці. Прапанавана некалькі метадаў разліку для аналізу і вылучэння мяжы агінаючай рэха. У дакуменце даецца паняцце грубага і двухдыяпазоннага метаду: спачатку адпраўляецца ультрагукавы імпульс для грубага вызначэння дальнасці і выкарыстоўваецца мікрапрацэсар для вяртання. Хвалевы сігнал аналізуецца і апрацоўваецца, і разумнае значэнне амплітуды ўсталёўваецца аўтаматычна, а затым перадаецца іншая серыя ультрагукавых імпульсаў дальнасці, і сігнал пэўнага фіксаванага становішча пярэдняга краю рэха фіксуецца ў адпаведнасці з папярэднім закрытым значэннем, такім чынам дасягаючы дакладнасці мэта ранжыравання.