اصل سنسور مبدل محدوده اولتراسونیک

اصل سنسور مبدل محدوده اولتراسونیک

روش های زیادی برای مبدل اولتراسونیک برد کوتاه وجود دارد: مانند روش تشخیص زمان رفت و برگشت، روش تشخیص فاز، روش تشخیص دامنه موج صوتی. این طرح از روش تشخیص زمان رفت و برگشت برای مسافت استفاده می کند. 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. مدت زمانی که می گذرد، زمان رفت و برگشت و انتشار امواج اولتراسونیک است. فاصله با هم مرتبط است. زمان انتقال را تست کنید تا فاصله را بدست آورید. با فرض اینکه s فاصله بین جسم اندازه گیری شده و فاصله یاب باشد، زمان اندازه گیری شده t/s است و سرعت انتشار اولتراسونیک با v/m·s-1 نشان داده می شود، پس رابطه s=vt／2 (1) وجود دارد.

در مورد نیازهای فاصله مبدل اولتراسونیک با دقت بالا، لازم است تأثیر دما بر سرعت انتشار اولتراسونیک در نظر گرفته شود و سرعت انتشار اولتراسونیک مطابق رابطه (2) برای کاهش خطا اصلاح شود.
v=331.4+0.607T (2) در فرمول، T واحد دمای واقعی ℃ است، v واحد سرعت انتشار موج اولتراسونیک در محیط m/s است.

2 طرح کلی طراحی سیستم
این سیستم از قطعات مدار سخت افزاری مانند انتقال امواج اولتراسونیک، دریافت سیگنال اکو، اندازه گیری دما، نمایشگر و هشدار، منبع تغذیه و بخش های نرم افزاری مربوطه تشکیل شده است. بلوک دیاگرام سیستم

کل سیستم توسط تک تراشه AT89S52 کنترل می شود. سنسور اولتراسونیک از نوع تقسیم‌بندی مبدل گیرنده و فرستنده استفاده می‌کند که به ترتیب یک مبدل فرستنده اولتراسونیک TCT40-16T و یک مبدل دریافت کننده اولتراسونیک TCT40-16R هستند. سیگنال اولتراسونیک از طریق مبدل فرستنده اولتراسونیک به هوا منتقل می شود و اکو پس از انعکاس توسط جسم اندازه گیری شده توسط مبدل دریافت کننده اولتراسونیک دریافت می شود. پس از پردازش مربوطه، پین INT0 میکروکنترلر ورودی یک وقفه ایجاد می کند، زمان سپری شده را محاسبه می کند و سپس سرعت صدای مربوطه را با توجه به دمای خاص محاسبه می کند. با توجه به رابطه (2) می توان فاصله مربوطه را برای نمایش به دست آورد. البته در برخی مواقع می توان مقدار هشدار فاصله را نیز در صورت نیاز تنظیم کرد.