سنسورهای اولتراسونیک که برای سیستم های سونار در آب استفاده می شوند

سنسورهای التراسونیک برای محدوده یاب اساس بسیاری از
کاربردهای روباتیک و خودکار هستند، مانند سیستم های جلوگیری از موانع و هشدار برخورد اتومبیل ها، وسایل نقلیه خودگردان خودگردان، ربات های میدانی و غیره. با این حال، محدودیت مشخصی برای استفاده از مبدل اولتراسونیک هوابرد در عملیات میدانی وجود دارد، زیرا شایستگی شکل Q بالاتر است (پهنای باند فرکانس نسبتاً کمتر است)، و بهبود هم جهت هدایت و هم محدوده حسی بزرگ مبدل اولتراسونیک در هوا دشوار است. بر این اساس، هنوز، حتی در حال حاضر، یکی از مشکلات چالش برانگیز در زمینه اولتراسونیک توسعه مبدل اولتراسونیک با کارایی بالا و سیستم فاصله یاب اولتراسونیک در هوا

یک سیستم مسافت برد اولتراسونیک از یک مبدل اولتراسونیک و یک الکترونیک فرستنده و گیرنده و یک پردازنده سیگنال تشکیل شده است. اصالت این مقاله روانکاری مبانی مبدل اولتراسونیک است که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی (فشار صوت) و متقابلاً انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کند، محاسبات تشخیص سیگنال موج صوتی ضعیف، و روش اجرای سیستم محدوده مافوق صوت با سکته اندازه‌گیری بزرگ. موضوعات اصلی این مقاله عبارتند از:

(2) با توجه به ویژگی های فیزیکی موج اولتراسوند و پیزوک

مواد ارامیک، و همچنین عملکرد سنسورهای مجاورت التراسونیک القایی ، حالت تشدید و فرکانس یک نوسان ساز دیسک پیزوسرامیک انتخاب شدند. با استفاده از تکنیک تطبیق امپدانس صوتی با ساختار مبدل، و تکنیک تطبیق بهینه امپدانس های مکانیکی و الکتریکی دارای الکترونیک ارسالی است، ما با موفقیت دامنه سنجش را بزرگ کرده و جهت سنجش ترانسدیوسر را که قادر به بررسی نویزهای راه مفتی است، بهبود بخشیده ایم.

(3) در ابتدا یک مبدل اولتراسونیک کامپوزیت جدید همراه با مبدل دیسک پیزو و گیرنده سنج برای مقابله با اثر داپلر پیشنهاد شد.

(4) یک روش طراحی بهینه جدید برای مبدل فشار کش و فرمول مربوط به آن برای محاسبه راندمان تبدیل انرژی در ابتدا پیشنهاد شد، و مدار انتقال اجرا شده با روش پیشنهادی دارای راندمان بهتری در تبدیل انرژی است. اندازه گیری فاصله اولتراسونیک مبدل

(5) با استفاده از این واقعیت که تشخیص همبستگی معادل تشخیص تطبیق است، یک فرمول اصلاحی لازم برای تعیین زمان پرواز (ToF) هنگام استفاده از روش تشخیص تطبیق ارائه شد. بدینوسیله یک روش جدید برای بهبود بهره پردازش و پاسخ بلادرنگ سیستم محدوده یاب پیشنهاد شد، یعنی استفاده از روش تشخیص تطبیق مبتنی بر سیگنال کلید زنی باینری تغییر فاز (2PSK) در حالی که سیگنال ارسالی فراصوت به شکل کلیدگذاری باینری تغییر دامنه (2ASK) است، و یک الگوریتم تطبیق سریع پیاده سازی-تشخیص توسط الگوریتم دو-step برای الگوریتم تشخیص متقاطع-step بود. سنسور سنسور عمق زیر آب سیستم

نتایج تجربی نشان می‌دهد که برد سنجش مؤثر مبدل بیشتر از 32 متر و عرض پرتو کمتر از 50 است که عملکرد بهتری نسبت به موارد موجود دارد، به‌عنوان مثال محصولات مشابه در کاتالوگ هواگیر (AIRMAR Tech. CorpU.SA). این سیستم مبدل آکوستیک زیر آب که در این مقاله توسعه داده شده است، برای برخی پروژه‌های دیگر نیز به کار گرفته شده است، به عنوان مثال، که یکی از راه‌حل‌های تشخیص میدانی-شی - را برای پروژه کلیدی 'مطالعه نظریه کنترل ناوبری و روش‌های رباتیک متحرک در محیط ناشناخته' و پروژه 'کمپین بدون سرنشین، پروژه پشتیبانی از پلتفرم پنج ساله پیشرفته' ارائه کرده است. ستاد تجهیزات).

    شکی نیست که تمام تکنیک های اتخاذ شده در این مقاله می تواند به طور مستقیم برای توسعه سیستم های سونار در آب با کارایی بالا استفاده شود.