توضیح دقیق روش مبدل محدوده اولتراسونیک

در تولید و زندگی روزانه، مبدل‌های اندازه‌گیری فاصله اولتراسونیک عمدتاً در رادار معکوس خودرو، پیاده‌روی اجتناب از مانع خودکار ربات، سایت‌های ساخت‌وساز و برخی سایت‌های صنعتی مانند سطح مایع، اندازه‌گیری عمق، طول خط لوله و موارد دیگر استفاده می‌شوند. در حال حاضر دو راه حل متداول در محدوده اولتراسونیک وجود دارد. یکی یک مبدل محدوده اولتراسونیک مبتنی بر یک میکرو کامپیوتر تک تراشه یا دستگاه تعبیه شده، و دیگری مبدل محدوده اولتراسونیک مبتنی بر CPLD (دستگاه منطقی قابل برنامه ریزی پیچیده). برای درک طراحی کاربرد مرتبط سنسورهای محدوده اولتراسونیک، ابتدا باید اصل کار مبدل محدوده سنسور اولتراسونیک را درک کنیم.

اصل کار سنسور محدوده اولتراسونیک

سنسورهای اولتراسونیک حسگرهایی هستند که سیگنال های اولتراسونیک را به سیگنال های انرژی دیگر (معمولا سیگنال های الکتریکی) تبدیل می کنند. اولتراسوند به امواج شوک مکانیکی تولید شده در محیط های الاستیک با فرکانس بیشتر از 20 کیلوهرتز اشاره دارد. دارای ویژگی های جهت دهی قوی، مصرف انرژی آهسته و فاصله انتشار نسبتا طولانی است. بنابراین، اغلب برای اندازه گیری فاصله بدون تماس استفاده می شود. به دلیل نفوذ زیاد امواج مافوق صوت بر روی مایعات و جامدات به خصوص در جامداتی که در برابر نور خورشید کدر هستند. امواج اولتراسونیک در حال برخورد با ناخالصی‌ها یا واسط‌هایی هستند که بازتاب‌های قابل‌توجهی ایجاد می‌کنند و بازتاب‌هایی را به پژواک تبدیل می‌کنند و لمس اجسام متحرک می‌تواند اثر داپلر را ایجاد کند. بنابراین، محدوده اولتراسونیک سازگاری بهتری با محیط دارد. علاوه بر این، اندازه گیری اولتراسونیک همچنین می تواند به مصالحه خوبی در زمان، دقت و قیمت واقعی دست یابد.

در حال حاضر، روش های زیادی برای مدار مبدل اولتراسونیک وجود دارد: مانند روش تشخیص زمان رفت و برگشت، روش تشخیص فاز، روش تشخیص دامنه موج صوتی. اصل این است که سنسور اولتراسونیک امواج مافوق صوت را با فرکانس مشخص منتشر می کند، در محیط هوا منتشر می شود و پس از رسیدن به هدف یا مانع اندازه گیری به عقب بازتاب می کند. پس از بازتاب، گیرنده اولتراسونیک پالس را دریافت می کند. زمانی که می گذرد، زمان رفت و برگشت است. فاصله مرتبط است. زمان ارسال را تست کنید تا فاصله را پیدا کنید.

با فرض اینکه s فاصله بین جسم اندازه گیری و فاصله یاب باشد، زمان اندازه گیری t/s و سرعت انتشار اولتراسونیک v/m·s-1 است. در مورد الزامات دقت بالا، تأثیر سرعت انتشار اولتراسونیک مطابق فرمول (2) برای کاهش خطا اصلاح می شود. T واحد دمای واقعی ℃ است، v واحد سرعت انتشار موج اولتراسونیک در محیط m/s است.

اصل کار سنسور محدوده اولتراسونیک