مبدل موقعیت اولتراسونیک چگونه کار می کند

   سنسور موقعیت اولتراسونیک از اصل اندازه گیری اکو اولتراسونیک استفاده می کند. از فناوری اندازه گیری مختلف برای تشخیص فاصله بین سنسور استفاده می کند. سنسور اولتراسونیک با زاویه کوچک و ناحیه کور کوچک دارای مزایای اندازه گیری دقیق، بدون تماس، ضد آب، ضد خوردگی و کم هزینه است. به طور عمده در سطح مایع، سطح مواد، تشخیص سطح مواد و غیره استفاده می شود. اصل اساسی سنسور موقعیت یابی اولتراسونیک در تصویر نشان داده شده است.

  اصل اساسی سنسور موقعیت اولتراسونیک این است که سیستم تک پالس اولتراسونیک را از سنسور فرستنده ارسال می کند که به جسم اندازه گیری می رسد و پس از انعکاس به سنسور دریافت کننده باز می گردد، زمان لازم برای پالس اولتراسونیک از ارسال تا دریافت را اندازه گیری می کند و سپس با توجه به سرعت صوت در محیط، سنسور فاصله را از محل اندازه گیری شده تعیین می کند. با در نظر گرفتن تأثیر دمای محیط بر سرعت انتشار اولتراسونیک، سرعت انتشار
مبدل برای فلومتر با یک روش جبران دما اصلاح می شود تا دقت اندازه گیری را بهبود بخشد. فرمول این است:

S= vt
z = v(t1-t0)
z

  جایی که: S فاصله اندازه گیری شده است. T تفاوت زمانی بین ارسال پالس اولتراسونیک و دریافت اکو آن است. t1 زمان دریافت اکو اولتراسونیک است. t0 زمان ارسال پالس اولتراسونیک است. با استفاده از تابع ضبط MCU، اندازه گیری زمان t1 و زمان t0 راحت است. با توجه به فرمول، فاصله اندازه گیری شده S را می توان با برنامه نویسی نرم افزار به دست آورد.

   همانطور که در شکل نشان داده شده است، اولتراسونیک است سنسور مخزن سوخت مدار نشان دهنده مدار از یک مدار فرستنده اولتراسونیک و یک مدار گیرنده تشکیل شده است. مدار فرستنده اولتراسونیک از NE555، R1، W1، C1 و فرستنده اولتراسونیک UCM40T تشکیل شده است. مبدل مدار دریافت اولتراسونیک شامل یک سر گیرنده UCM40R، یک تقویت کننده آبشاری BG1 و BG2 و یک مدار تشخیص است که با سر فرستنده مطابقت دارد. هنگامی که سنسور سطح مایع به سر گیرنده نزدیک می شود، زاویه انحراف ولت متر افزایش می یابد و هر چه سطح مایع نزدیکتر باشد، زاویه انحراف مربوطه بزرگتر است. بدین وسیله سنسور اولتراسونیک 2 مگاهرتز در حال تشخیص عملکرد تغییر بیت مایع تشخیص است.

  سنسورهای موقعیت اولتراسونیک مزایای زیادی نسبت به سنسورهای دیگر دارند. مانند: سنسور سطح روغن اولتراسونیک بدون هیچ گونه قسمت انتقال مکانیکی است، جسم اندازه گیری و اندازه گیری بدون تماس را لمس نمی کند، از تداخل الکترومغناطیسی نمی ترسد. مبدل فلومتر اولتراسونیک از مایعات خورنده قوی مانند اسید و قلیایی نمی ترسد، بنابراین عملکرد پایدار، قابل اعتماد و عمر طولانی است. زمان پاسخ کوتاه آن، اجرای اندازه‌گیری‌های بلادرنگ را بدون هیسترزیس آسان می‌کند. با این حال، سنسورهای انتقال اولتراسونیک فعلی دارای کاستی هایی مانند: مشکلات انعکاس، مشکلات نویز، مسائل مقطعی و غیره هستند. این مشکلات را می توان با استفاده از تعداد زیادی مبدل فلومتر اولتراسونیک خارجی که در یک زاویه مرتب شده اند، رمزگذاری امواج اولتراسونیک ارسالی و رمزگذاری سیگنال های اولتراسوند منتشر شده توسط هر سنسور حل کرد.