Ultraäänietäisyysanturin digitaalinen yksipulssi

Ultraäänimittauskoejärjestelmä koostuu PC:stä, tiedonkeruu- ja ohjauskortista, ultraäänianturista ja sen lähetys-/vastaanottopiiristä. Tällä järjestelmällä suoritetaan ultraäänietäisyyskoe, joka sopii pienelle näytteenottotaajuudelle. Kokeet osoittavat, että ehdotettu etäisyysmittausalgoritmi voidaan toteuttaa tavallisella yksisiruisella mikrotietokonejärjestelmällä suuren kantaman ultraäänietäisyysmittarin muodostamiseksi, jolla on korkea kustannustehokkuus.

Yhden pulssin digitaalinen korrelaatioalue

Järjestelmässä hyödyllinen tieto on ultraäänisignaaleja vastaanottavien ja lähettävien signaalien verhokäyrä. Koska taajuusvasteen ominaisuudet Polttoainesäiliön ultraäänianturilla on tietty vaikutus verhokäyräsignaalin spektriin, se ei ole kovin suuri. Shannonin näytteenottolauseen mukaan niin kauan kuin näytteenottotaajuus on suurempi kuin kaksi kertaa anturin päästökaistan signaali, alkuperäisen signaalin verhokäyrä voidaan palauttaa. Muiden kuin yhdistettyjen muuntimien kaistanleveys on noin 4 kHz ja näytteenottotaajuuden tulee olla yli 8 kHz; yhdistetyissä muuntimissa lähetyskaista on 4 kHz ja vastaanottokaista 7 kHz, ja näytteenottotaajuuden tulee olla yli 14 kHz. Tietysti mitä korkeampi näytteenottotaajuus, sitä suurempi on aika-akselin resoluutio ja sitä suurempi on etäisyyden tarkkuus, mutta tietojenkäsittelyn määrä kasvaa vastaavasti. Siksi on tarpeen käyttää sopivaa ultraäänianturia, joka lähettää noin 2,7 ms:n kestosarjan katolle (kohde) todellisten tarpeiden mukaan (vastaava sokea vyöhyke on 0,459 m, ja ultraäänivirtausmittarin anturi vastaanottaa useita kertoja. Aaltosignaali, häiriöt ja pieni kaikusignaali 5 'upotetaan' asiaankuuluvan käsittelyn jälkeen. Laskenta suoritetaan edellä kuvatun algoritmin mukaisesti.

Kokeet osoittavat, että kun auton suhteellinen sijainti ja Ultraäänietäisyyden mittausanturi on 15-20m, anturi voi havaita kohteesta heijastuvan kaikusignaalin. Mittauksen aikana ajoneuvon nopeus säädetään välillä 20-50 km/h; vaunujen välinen etäisyys mitataan kahdesti peräkkäin ja kahden mittauksen välinen aika jaetaan ajoneuvon ajonopeuden laskemiseksi. Nopeusmittauksen päätarkoituksena on varmistaa, että ultraäänimittausjärjestelmällä on liikkuvien kohteiden havaitsemistoiminto etäisyysjärjestelmän kalibroinnin sijaan, joten äärinopeutta ei käytetä testaamiseen. Itse asiassa, jotta nopeus voidaan mitata tarkasti, ultraäänianturi on asennettava liikealustalle mittauskokeilun suorittamiseksi kiinteälle kohteelle. nopeammalla autolla on suurempi nopeuden mittausvirhe. Pääsyynä on se, että mittausalgoritmin käyttämä aika on liian pitkä, ajoneuvon nopeusmittarin resoluutio ei ole korkea ja manuaalisen lukutaulukon tiedot eivät ole tarkkoja. Siksi on tarpeen kehittää liikkuvien kohteiden testaamiseen soveltuvia kokeellisia laitteita ja tutkia vastaavia nopean kantaman algoritmeja.