Ultraäänietäisyysanturin virhe ja varotoimet

Teollisuudessa ultraäänietäisyysantureiden tyypillinen käyttökohde ovat metallien rikkomaton testaus ja ultraäänipaksuuden mittaus. Aiemmin monia teknologioita esti kyvyttömyys havaita esineiden sisäosia, ja ultraäänianturitekniikan ilmaantuminen muutti tilanteen. Tietysti useampi ultraäänianturi on asennettu kiinteästi eri laitteisiin ihmisten tarvitsemien signaalien napsauttamiseksi. Tulevissa sovelluksissa ultraääni yhdistetään tietotekniikkaan ja uusiin materiaaliteknologioihin, ja älykkäämpiä ja erittäin herkkiä ultraääniantureita ilmaantuu.

Kaukosäätimen ultraäänikaukosäätimellä voidaan ohjata kodinkoneita ja valaistusta. Pieni ultraäänianturi (Φ12-Φ16), työtaajuus on 40KHZ, kaukosäätimen etäisyys on noin 10 metriä. Kaukosäätimen lähetys, tämä on oskillaattori, joka koostuu 555 ajan peruspiiristä, säätämään 10K potentiometriä, jolloin värähtelytaajuuden 40KHZ anturi liitetään kolmanteen jalkaan, kun painiketta painetaan, ultraääniaalto lähetetään ja piiri vastaanotetaan. Virtalähdettä vähennetään 220 V:lla, tasasuunnetaan, suodatetaan ja säädetään 12 V:n käyttöjännitteen saamiseksi. Koska kyseessä on eristämätön virtalähde, koko piiri tulee pakata muovikoteloon sähköiskun estämiseksi (kiinnitä huomiota myös virheenkorjauksen yhteydessä). Ultraäänivastaanotin vastaanottaa signaalin ja vahvistaa Q1:n ja Q2:n (L- ja C-resonanssisäiliöt on viritetty 40 kHz:iin). Vahvistettu signaali laukaisee bistabiilin piirin, joka koostuu Q3:sta ja Q4:stä, ja Q5:tä ja LEDiä käytetään liipaisimen eristyksenä, ja ne voidaan valaista. Koska bistabiili tila on satunnainen käynnistyksen yhteydessä, tyhjennyspainike lisätään. 

Q5-lähdön liipaisusignaali kytkee triacin päälle ja kuorma kytkeytyy päälle. Lataa avoin piiri painamalla lähetyspainiketta kerran. Nesteen tason ilmaisin ja ohjain. Koska ultraääniaalto vaimentaa ilmassa tiettyä määrää, nestepinnalle lähetetty ja nestepinnalta takaisin heijastuva ultraäänietäisyysanturin signaali liittyy nesteen tasoon. Mitä korkeampi on nestepinnan asento, sitä suurempi signaali; sitä alempi on nesteen taso.Signaali on pieni.Vastaanotettu signaali vahvistetaan BG1:llä ja BG2:lla ja tasasuunnetaan tasajännitteeksi D1:llä ja D2:lla. Kun jännite on 4,7 KΩ, joka ylittää BG3:n käynnistysjännitteen, BG3:n läpi kulkee virta ja ampeerimittari osoittaa, että virta liittyy nesteen tasoon. Kun nestetaso on asetettua arvoa alhaisempi, vertailulaitteen lähtö on alhainen. BG ei johda. Jos nestetaso nousee määritettyyn asentoon, vertailulaite kääntyy ja antaa korkean tason. BG on päällä, J imetään ja infuusiokytkin voidaan sammuttaa magneettiventtiilillä hallinnan tarkoituksen saavuttamiseksi.

Nesteen tasotesti on nestepinnan ultraäänimittauksen perusperiaate: ultraäänietäisyysmittausanturin lähettämä ultraäänipulssisignaali etenee kaasussa, joka heijastuu ilman ja nesteen välisen rajapinnan jälkeen ja vastaanottaa kaikusignaalin kaikusignaalin vastaanottamisen jälkeen. Aika, voit muuntaa etäisyyden tai nesteen tason. Ultraäänimittausmenetelmillä on monia etuja, joita muut menetelmät eivät vertaa: (1) ilman mekaanisia voimansiirtokomponentteja tai testattavan nesteen kanssa se on kosketukseton mittaus, joka ei pelkää sähkömagneettisia häiriöitä ja voimakkaita syövyttäviä nesteitä, kuten happoa ja emäksistä, joten suorituskyky Vakaa, korkea luotettavuus ja pitkä käyttöikä; (2) Sen lyhyt vasteaika helpottaa reaaliaikaisen mittauksen toteuttamista ilman hystereesiä.

Etäisyysmittausanturia käytetään järjestelmän toiminnassa noin 40 kHz:n taajuudella. Lähettävä anturi lähettää ultraäänipulssin, ja nestepinta heijastuu ja palautetaan vastaanottavaan anturiin mittaamaan ultraäänipulssin lähetysaikaa vastaanottimesta vastaanottajalle. Väliaineessa olevan äänen nopeuden mukaan voidaan saada etäisyys anturista nesteen pintaan. Nestetason määrittämiseksi. Kun otetaan huomioon ympäristön lämpötilan vaikutus ultraäänen etenemisnopeuteen, etenemisnopeus on oikea lämpötilan kompensointimenetelmällä mittaustarkkuuden parantamiseksi. Laskentakaava on: V=331,5+0,607T .Missä: V on ultraääniaallon etenemisnopeus ilmassa; T on ympäristön lämpötila. S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 missä: S on mittausetäisyys; t on aikaero ultraäänipulssin lähettämisen ja sen kaiun vastaanottamisen välillä; t1 on ultraäänikaiun vastaanottoaika; t0 on ultraäänipulssin lähetysaika. MCU:n sieppaustoimintoa käyttämällä on kätevää mitata aika t0 ja aika t1. Yllä olevan kaavan mukaan mittausetäisyys S saadaan ohjelmoimalla. Koska järjestelmän MCU valitsee sekasignaaliprosessorin, jolla on SOC-ominaisuudet ja integroi siihen lämpötila-anturin, anturin lämpötilakompensointi voidaan toteuttaa kätevästi ohjelmiston avulla.

Varotoimenpiteet:

1: Luotettavuuden ja pitkän käyttöiän varmistamiseksi, jolloin anturia ei käytetä ulkona tai nimellislämpötilan yläpuolella.
2: Koska ultraäänianturi käyttää ilmaa siirtoväliaineena, heijastus ja taittuminen rajalla voivat aiheuttaa toimintahäiriöitä, kun paikallinen lämpötila on erilainen, ja tunnistusetäisyys voi myös muuttua tuulen puhaltaessa. Sen vuoksi antureita ei tule käyttää laitteiden, kuten tuulettimien, vieressä.
3: Ilmasuuttimista ulos tulevalla suihkulla on useita taajuuksia, ja siksi ne vaikuttavat anturiin, eikä niitä saa käyttää anturin lähellä.
4: Anturin pinnalla olevat vesipisarat lyhentävät tunnistusetäisyyttä.
5: Materiaaleja, kuten hienoa jauhetta ja puuvillalankaa, ei voida havaita, kun se vaimentaa ääntä (heijastusanturi).
6: Anturia ei saa käyttää tyhjiö- tai räjähdyssuojatuilla alueilla.
7: Älä käytä anturia alueilla, joissa on höyryä; ilmakehä tällä alueella on epätasainen, mikä tuottaa lämpötilagradientin, joka aiheuttaa mittausvirheitä.

Altistusongelma:

Ultraäänietäisyysanturin käyttö on yksinkertaista, kätevää ja edullista. Nykyisillä ultraääniantureilla on kuitenkin joitain haittoja, kuten heijastusongelmia, kohinaa ja ristikytkentäongelmia. Heijastuksen ongelmana on, että jos havaittava kohde on aina oikeassa kulmassa, ultraäänianturi saa oikean kulman. Mutta valitettavasti varsinaisessa käytössä harvat havaitsevat esineet voidaan havaita oikein.

Muuntimessa voi olla useita virheitä: