Metoda zpracování signálu pro ultrazvukový snímač vzdálenosti

Existuje mnoho metod pro měření vzdálenosti ultrazvukové senzory , a nejpoužívanější jsou Pellam a Galt v roce 1946. Metoda pulzního echa navržená v roce, pracovní princip ultrazvukové sondy je excitován ultrazvukovým frekvenčním pulzem, aby vyzařoval ultrazvukovou vlnu ven, a ultrazvuková vlna odražená od měřeného objektu je přijímána a ultrazvuková vlna je přenášena na přijímající nebo estim echo Uplynulý časový úsek (označovaný jako doba dosahu) a poté se ultrazvuková sonda a měřený objekt vypočítá následovně a rychlost šíření zvuku při změně teploty e šířeného média. To se také změnilo. Proto je v ultrazvukovém dálkoměru zabudována teplotní sonda, která zjišťuje teplotu média šířícího se zvuku v reálném čase a kompenzuje tak vliv okolní teploty na přesnost rozsahu.

Za účelem zlepšení výkonu ultrazvukový měřící systém , nestačí spustit hardware systému. Je také nutné prostudovat způsob zpracování naměřených informací, který je kompatibilní s hardwarovým systémem. za tímto účelem domácí a zahraniční vědci studovali mnoho speciálních metod ultrazvukového měření vzdálenosti nebo algoritmů odhadu časového zpoždění, jako je odhad proměnné s uzavřenou hodnotou amplitudy, metoda křížové korelační funkce, metoda analýzy spektrálních čar, metoda fázové detekce a adaptivní odhad časového zpoždění. Ve skutečném ultrazvukovém dálkoměru se často používají různé měřicí algoritmy v kombinaci. Tyto algoritmy samozřejmě úzce souvisí s akustickými a elektrickými charakteristikami ultrazvukového měniče.

Protože amplituda signálu ozvěny je nepřímo úměrná vzdálenosti cíle, čím větší je vzdálenost mezi cílem a snímačem, tím menší je výstup přijímacího ultrazvukového obvodu a tím delší je odpovídající doba dosahu. Proto je v ultrazvukovém zaměřovacím systému přijímací obvod snímač vzdálenosti má pevnou uzavřenou hodnotu nebo zesílení, které se obecně nepoužívá, ale přijímací obvod má časově proměnnou hodnotu nebo se používá proměnná časového zesílení. První způsobí, že uzavřená hodnota exponenciálně klesá s prodlužováním doby dosahu, a druhá zvyšuje faktor zesílení přijímacího obvodu exponenciálně s prodloužením doby dosahu. Pokud je časová konstanta exponenciální funkce správně nastavena, je zajištěno, že vzdálenost cíle je přesně měřena ve stanoveném rozsahu.