روش تخمین فاز مبدل های اولتراسونیک

روش تخمین فاز تخمین تاخیر زمانی یک روش عملی برای بهبود دقت تخمین تاخیر اولتراسونیک است. بر اساس این واقعیت که برای یک هارمونیک ساده، تبدیل فوریه (DFT) را می توان برای محاسبه ضریب فوریه آن مربوط به فرکانس تشدید، و در نتیجه تعیین تغییر فاز هارمونیک ساده با توجه به نقطه مرجع استفاده کرد. پیچیدگی این محاسبه عمدتاً به رابطه بین هارمونیک های ساده و نرخ نمونه برداری بستگی دارد. انتخاب مناسب نرخ نمونه برداری می تواند محاسبه ضرایب فویر را ساده کند. اگر لحظه نمونه برداری کاملاً با زمانی که در آن زمان انجام می شود هماهنگ باشد مبدل‌های اولتراسونیک سیگنال را ارسال می‌کنند، سپس تغییر فاز بین سیگنال فرستنده و سیگنال گیرنده را می‌توان با محاسبه تغییر فاز سیگنال اکو با توجه به نمونه تخمین زد.

هنگامی که فاصله انتشار موج صوتی بزرگتر یا مساوی با طول موج موج صوتی است، یعنی تغییر فاز Δ> 2c، قضاوت در مورد تغییر فاز واقعی که معمولاً پدیده تاری فاز نامیده می شود، دشوار است. از آنجایی که فرکانس کاری موج اولتراسونیک > 20 کیلوهرتز و طول موج آن کمتر از 17 میلی متر است، محدوده اندازه گیری مبدل فاصله اولتراسونیک به طور مستقیم با استفاده از روش تغییر فاز باید کمتر از 8.5 میلی متر باشد. برای برد یاب اولتراسونیک داخلی، این آشکارساز برد کوچک هیچ ارزش کاربردی عملی ندارد. روش تخمین تاخیر ترکیبی پیشنهادی می‌تواند مشکل ابهام فاز را حل کرده و دقت محدوده را بهبود بخشد. الگوریتم تابع همبستگی پوشش و تغییر فاز را برای تخمین زمان محدوده محاسبه می کند. آزمایش ها نشان داده اند که خطای اندازه گیری در فاصله اندازه گیری 1M کمتر از 1 میلی متر است. محدوده زمان تاخیر هیبریدی دارای روش تخمینی است. روش تشخیص تغییر فاز پیشنهادی بر اساس روش مدولاسیون دامنه باند دو طرفه (DSB) از سیگنال فرکانس پایین برای تعدیل سیگنال تحریک پالس فرکانس اولتراسونیک با انتخاب مناسب پارامتر مدولاسیون استفاده می‌کند، فرکانس اولتراسونیک را می‌توان با سیگنال فرکانس پایین جایگزین کرد، در نتیجه محدوده روش تشخیص تغییر فاز منحصر به فرد است و روش تشخیص تغییر فاز منحصر به فرد است. برای سیستم برد مافوق صوت با برد بزرگ، نه تنها الزامات مربوط به فاصله و جهت دهی سنسور اولتراسونیک مطرح می شود، بلکه سیستم فاصله گیری اولتراسونیک نیز می تواند به سرعت فاصله هدف را اندازه گیری کند.

توسعه از سنسور و فناوری موقعیت یابی محدوده فراصوت، فناوری محدوده و موقعیت یابی اولتراسونیک رشته فناوری لبه ای است که از تلاقی علم صوتی و ابزاری تشکیل شده است. این عمدتاً چگونگی استفاده از سنسور محدوده مافوق صوت برای درک مشکل موقعیت یابی اهداف فضایی سه بعدی را مطالعه می کند. سیستم محدوده و موقعیت یابی اولتراسونیک متشکل از مبدل اولتراسونیک، مدار فرستنده و گیرنده اولتراسونیک و پردازنده اطلاعات میکروکامپیوتر به طور گسترده در زمینه های مختلف مانند صنعت، حمل و نقل و دفاع ملی استفاده شده است. این مقاله توسعه سیستم کنترل ضد برخورد فعال خودرو را بر اساس ترکیب اطلاعات چند سنسوری در کشورهای خارجی مورد بحث قرار می‌دهد و در مقاله منتشر شده در طول توسعه سیستم ضد برخورد خودرو شرکت می‌کند. در این سیستم های کمک رانندگی ایمنی در خودرو، سنسور فاصله اولتراسونیک عمدتا برای تشخیص شرایط جاده جلو، عقب، چپ و راست وسیله نقلیه برای جلوگیری از تصادفات تصادفی هنگام چرخش وسیله نقلیه یا تغییر خط استفاده می شود. آنها برد یاب اولتراسونیک داخلی هستند که توسط برخی از دانشگاه ها و موسسات تحقیقاتی در چین توسعه یافته اند. برد تشخیص فاصله یاب اولتراسونیک آینده نگر کمتر از 10 متر است و برد تشخیص فاصله یاب اولتراسونیک بازدید از نمای عقب و محیطی بیش از 5 متر نیست. برد تشخیص رادار اسکن برد کوتاه ذکر شده (در 20 متری اطراف خودرو) کاملاً متفاوت است. مشاهده می شود که توسعه سنسور اولتراسونیک مسافت های بزرگ بسیار ضروری است که نقش مثبتی در توسعه سیستم هشدار ضد برخورد خودروهای تولید داخل در آینده خواهد داشت.