تست شاخص عملکرد فناوری حسگر اولتراسونیک

فناوری تشخیص سنسور اولتراسونیک

را مبدل‌های اولتراسونیک یک دستگاه سرامیکی پیزوالکتریک هستند که تبدیل دو طرفه انرژی مکانیکی و انرژی الکتریکی را از طریق اثر پیزوالکتریک انجام می‌دهند. سرعت انتشار آن 344 متر بر ثانیه (25 درجه) است. فرکانس کاری معمولا بین 20 کیلوهرتز تا 200 کیلوهرتز است. فاصله و سرعت نسبی موانع توسط بازتاب و اثر داپلر تعیین می شود. فاصله تشخیص معمولا بین 1 متر و 2 متر است. به طور گسترده ای در سیستم های محصولی مانند سونار معکوس، دزدگیر ضد سرقت، دبی سنج، زمان بندی پارکینگ و درب اتوماتیک استفاده می شود. گردش کار دقیق سیستم حسگر اولتراسونیک به شرح زیر است: کنترل کننده حسگر اولتراسونیک (فرستنده و گیرنده یکپارچه و یکپارچه) را از طریق مدار محرک برای تولید یک سیگنال اولتراسونیک کوتاه و فرکانس ثابت از طریق تبدیل پیزوالکتریک، زمانی که پالس اولتراسونیک با مانعی روبرو می شود، هدایت می کند. انعکاس رخ می دهد، سنسور دریافت کننده پژواک مکانیکی منعکس شده را دریافت می کند، و سپس از طریق تبدیل پیزوالکتریک، پس از پردازش سیگنال الکتریکی اکو با تقویت، فیلتر کردن، تشخیص و غیره، با توجه به موج اولتراسونیک ارسالی و اکو منعکس شده دریافتی. فاصله زمانی با فاصله بین سنسور و مانع محاسبه می شود. در زیر برخی از پارامترهای اصلی آن آمده است: ویژگی های فشار صدا، فشار صدا (SPL) پارامتری است که حجم انتشار سنسور را نشان می دهد. با فرمول زیر بیان می شود: SPL=20logP/Pre(dB) 'P' فشار صوتی موثر است، 'Pre' فشار صدای مرجع (2×10-4ubar) و فشار صدای سنسور اولتراسونیک به طور کلی ≧100dB است.

حساسیت پارامتری است که قدرت توانایی دریافت سنسور را نشان می دهد. با فرمول زیر بیان می شود: 20 log E/P (dB) 'E' مقدار ولتاژ تولید شده (VRMS) و 'P' فشار صدای ورودی (ubar) است. حساسیت از سنسور فاصله اولتراسونیک به طور کلی -60dB~-85dB است. ناحیه قابل تشخیص سنسور پاکت تشخیص نامنظم است، به طور کلی قوی ترین در پشت است، هر چه فاصله دورتر باشد، تضعیف سریعتر است. انعکاس جهت مایل ضعیف است، منطقه قابل تشخیص کلی بادکش می شود. فرآیند بازرسی سنسورهای اولتراسونیک معمولی به شرح زیر است

1. یک جعبه محافظ تنظیم کنید، یک میله تست استاندارد را در دورترین موقعیت تشخیص فاصله (1.5 متر ~ 2 متر) مشخص شده در جعبه محافظ، به طور کلی لوله PVC ¢ 75 میلی متری قرار دهید، ماژول سنسور را برای رفع اشکال در قاب تست قرار دهید، اسیلوسکوپ را متصل می کند.

2. سیستم را روشن کنید، اواسط هفته قابل تنظیم برد سنسور را تنظیم کنید، به طوری که ظرفیت معادل در وسط و سنسور در یک فرکانس خاص رزونانس ایجاد کند و به نقطه بهینه برسد. سپس حساسیت اکو را اشکال زدایی کنید سنسور مبدل اندازه گیری فاصله (معمولاً از طریق مقاومت قابل تنظیم) ، پهنای اکو مانع را از طریق اسیلوسکوپ تا مقدار مورد نیاز مشاهده کنید.

3. 
    میله تست استاندارد توسط موتور حرکت می کند تا فاصله تشخیص موثر را برای مشاهده تغییر عرض اکو از مانع حرکت دهد. در همان زمان، زنگ هشدارهای صوتی مختلف را با توجه به فواصل مختلف گزارش می کند. برای آزمایش سنسور اولتراسونیک سنتی فقط می‌توان در نظر گرفت که آیا عملکرد محدوده سنسور، این حالت اندازه‌گیری با تغییر مواد و سطح سطح لوله PVC قضاوت می‌شود. و برای شاخص عملکرد سنسور مانند فشار صدا، حساسیت دریافت کننده. هیچ تشخیص کمی و تعیین محدوده پاکت تشخیص وجود ندارد. و محدوده بر اساس انعکاس لوله PVC محقق می شود و در نتیجه یک خطای بزرگ در ثبات پارامتر محصول ایجاد می شود. اختراع حاضر روش های تشخیص زیر را پیشنهاد می کند:

   
   1. پس از تکمیل تست عملکرد محدوده سنسور، برای بررسی فشار صدا و محدوده پاکت سنسور محدوده یاب اولتراسونیک. سنسور می تواند به طور مداوم امواج اولتراسونیک را در این حالت منتشر کند. پنج میکروفون با فرکانس بالا که به صورت فضایی توزیع شده اند خارج از یک فاصله افقی معین (30-40 سانتی متر) از سنسور تست قرار می گیرند و سیگنال های اولتراسونیک ساطع شده توسط سنسورها توسط پنج میکروفون با فرکانس بالا برای قضاوت و تجزیه و تحلیل جمع آوری می شوند. سطح فشار صوتی موج اولتراسونیک و موقعیت کالیبراسیون میکروفون تعیین می کند که آیا زاویه پرتو حسگر (محدوده پاکت) الزامات شاخص را برآورده می کند یا خیر.

   
   2. پس از انجام تست فوق، تست شاخص حساسیت دریافت سنسور انجام می شود. سنسور در این حالت وارد حالت دریافت پیوسته می شود و سنسور فرستنده را خارج از یک فاصله افقی مشخص (30 تا 40 سانتی متر) تنظیم می کند. سنسور فرستنده یک سیگنال اولتراسونیک منتشر می کند که سطح فشار صوتی خاصی را کالیبره می کند (شبیه سازی شدت سیگنال اکو ساطع شده توسط مانع)، و سیگنال اولتراسونیک ساطع شده توسط سنسور فرستنده توسط سنسور دریافت کننده برای آزمایش دریافت می شود و تبدیل پیزوالکتریک و تقویت سیگنال در سنسور انجام می شود. سپس برای تجزیه و تحلیل داده ها به کارت اکتساب متصل شوید، تجزیه و تحلیل کنید که آیا حسگر می تواند سیگنال اکو را تحت شرایط حساسیت دریافت کند یا خیر، و بررسی کنید که آیا حساسیت دریافت کننده سنسور با الزامات شاخص تست مطابقت دارد یا خیر.

     
   3. یک جعبه محافظ برای آزمایش کار بسازید سنسور فاصله
   اولتراسونیک داخل جعبه با پنبه جاذب صدا پوشانده شده است تا از تداخل امواج صوتی دیگر در حین تست جلوگیری کند. وسایلی برای موقعیت تست سنسور در جعبه وجود دارد. 5 میکروفون با فرکانس بالا و یکی در پایین جعبه وجود دارد. درباره سنسور پرتاب آنها برای تست فشار صدا، محدوده پوشش و حساسیت اکو سنسور اولتراسونیک مورد آزمایش استفاده می شوند.

           
   4. حسگر باید سه حالت تست داشته باشد، که می تواند با برقراری ارتباط با میزبان، تبدیل حالت را متوجه شود.  

                   
   5، حالت انتقال پیوسته، که در آن حسگر می تواند به طور مداوم امواج اولتراسونیک را از طریق آزمایش بدون دریافت اکو ساطع کند. در این حالت، سیگنال‌های اولتراسونیک ساطع شده توسط سنسورها توسط پنج میکروفون با فرکانس بالا جمع‌آوری می‌شوند تا فشار صوتی امواج اولتراسونیک را قضاوت کنند. سطح و موقعیت کالیبراسیون میکروفون تعیین می کند که آیا زاویه پرتو حسگر با الزامات شاخص مطابقت دارد یا خیر.