Ultrasonic-anturitekniikan suorituskykyindeksitesti

Ultraäänianturitunnistustekniikka

The ultraäänimuuntimet ovat pietsosähköisiä keraamisia laitteita, jotka toteuttavat mekaanisen energian ja sähköenergian kaksisuuntaisen muuntamisen pietsosähköisen vaikutuksen kautta. Sen etenemisnopeus on 344m/s (25 astetta). Toimintataajuus on yleensä 20 kHz - 200 kHz. Esteiden etäisyys ja suhteellinen nopeus määräytyvät heijastuksen ja doppler-ilmiön perusteella. Havaintoetäisyys on yleensä 1-2 m. Sitä käytetään laajasti tuotejärjestelmissä, kuten peruutusluotaimessa, varkaudenestohälyttimessä, virtausmittarissa, pysäköinnin ajoituksessa ja automaattisissa ovissa. Ultraäänianturijärjestelmän yksityiskohtainen työnkulku on seuraava: ohjain ohjaa ultraäänianturia (integroitu ja integroitu lähetin-vastaanotin) ohjauspiirin läpi muodostamaan lyhyen kiinteätaajuisen ultraäänisignaalin pietsosähköisen muunnoksen kautta, kun ultraäänipulssi kohtaa esteen. Heijastus tapahtuu, vastaanottava anturi vastaanottaa heijastuneen mekaanisen kaiun ja sitten pietsosähköisen muunnoksen kautta, kun sähköinen kaikusignaali on käsitelty vahvistuksella, suodatuksella, ilmaisulla jne. lähetetyn ultraääniaallon ja vastaanotetun heijastuneen kaiun mukaan. Aikaväli lasketaan anturin ja esteen välisen etäisyyden mukaan. Seuraavassa on joitakin sen pääparametreja: Äänenpaineen ominaisuudet, äänenpaine (SPL) on parametri, joka ilmaisee anturin emission äänenvoimakkuuden. Se ilmaistaan ​​seuraavalla kaavalla: SPL=20logP/Pre(dB) 'P' on tehollinen äänenpaine, 'Pre' on vertailuäänenpaine (2 × 10-4ubar) ja ultraäänianturin äänenpaine on yleensä ≧100 dB.

Herkkyys on parametri, joka ilmaisee anturin vastaanottokyvyn voimakkuuden. Se ilmaistaan ​​seuraavalla kaavalla: 20 log E/P (dB) 'E' on generoitu jännitearvo (VRMS) ja 'P' on tuloäänenpaine (ubar). Herkkyys Ultraäänietäisyysanturi on yleensä -60dB ~ -85dB. Ilmaisuverhokäyräanturin havaittava alue on epäsäännöllinen, yleensä voimakkain takana, mitä kauempana etäisyys on, sitä nopeampi vaimennus; vinon suunnan heijastus on heikko, havaittava kokonaisalue on tuulettuva. Perinteisten ultraääniantureiden tarkastusprosessi on seuraava

1. Aseta suojakotelo, aseta standardi testisauva kauimpana tunnistusetäisyyden asentoon (1,5 m ~ 2 m), joka on määritetty suojakotelossa, yleensä ¢75 mm PVC-putki, aseta vianetsintämoduuli testikehykseen, se yhdistää oskilloskoopin.

2. Kytke järjestelmä päälle säätämällä anturilevyn säädettävää keskiviikkoa niin, että vastaava kapasitanssi keskellä ja anturin sisällä synnyttää resonanssin tietyllä taajuudella ja saavuttaa optimaalisen pisteen; sitten debug kaiun herkkyys etäisyysmittausanturi (yleensä säädettävän vastuksen kautta) ), tarkkaile esteen kaiun leveyttä oskilloskoopin läpi vaadittuun arvoon.

3. 
    Moottori liikuttaa tavallista testisauvaa tehokkaan tunnistusetäisyyden siirtämiseksi esteen kaiun leveyden muutoksen havaitsemiseksi. Samanaikaisesti summeri ilmoittaa erilaisia ​​äänivaroituksia eri etäisyyksien mukaan. Perinteisessä ultraäänianturitestissä voidaan vain harkita, onko anturin etäisyystoiminto, tämä mittaustila arvioidaan PVC-putken materiaalin ja pintakäsittelyn muutoksen perusteella; ja anturin suorituskykyindeksille, kuten äänenpaineelle, vastaanottoherkkyydelle. Ei ole kvantitatiivista ilmaisua ja ilmaisuverhokäyrän alueen määritystä; ja etäisyys on toteutettu PVC-putken heijastuksen perusteella, mikä johtaa suureen virheeseen tuotteen parametrien yhtenäisyydessä. Esillä oleva keksintö ehdottaa seuraavia havaitsemismenetelmiä:

   
   1. Kun olet suorittanut anturin toimintatestin, tarkista ultraäänietäisyysanturin äänenpaine ja verhoalue. Anturi voi lähettää jatkuvasti ultraääniaaltoja tässä tilassa; Viisi tilahajautettua korkeataajuista mikrofonia asetetaan tietyn vaakasuoran etäisyyden (30-40 cm) ulkopuolelle testianturista, ja anturien lähettämät ultraäänisignaalit kerätään viiden korkeataajuisen mikrofonin avulla arvioitavaksi ja analysoitavaksi. Ultraääniaallon äänenpainetaso ja mikrofonin kalibroinnin asento määräävät, täyttääkö anturin säteen kulma (verhokäyräalue) indeksivaatimukset.

   
   2. Kun yllä oleva testi on suoritettu, suoritetaan anturin vastaanottoherkkyysindeksi. Anturi siirtyy jatkuvaan vastaanottotilaan tässä tilassa ja asettaa lähettävän anturin tietyn vaakasuuntaisen etäisyyden (30-40 cm) ulkopuolelle. Lähettävä anturi lähettää ultraäänisignaalia, joka kalibroi tietyn äänenpainetason (simuloi esteen lähettämän kaikusignaalin voimakkuutta), ja lähettävän anturin lähettämän ultraäänisignaalin vastaanottaa testattava vastaanottava anturi ja anturissa suoritetaan pietsosähköinen muunnos ja signaalin vahvistus. Yhdistä sitten tiedonkeruukorttiin tietojen analysointia varten, analysoi, pystyykö anturi vastaanottamaan kaikusignaalin herkkyysolosuhteissa, ja testaa, täyttääkö anturi vastaanottavan herkkyyden testiindeksivaatimukset.

     
   3. Valmista suojakotelo toiminnan testaamista varten ultraäänietäisyysanturi
   . Laatikon sisäpuoli on peitetty ääntä vaimentavalla puuvillalla, joka estää muiden ääniaaltojen aiheuttamat häiriöt testauksen aikana. Laatikossa on kiinnikkeet anturin testiasentoa varten. Laatikon pohjassa on 5 korkeataajuista mikrofonia ja yksi. Tietoja laukaisutunnistimesta. Niitä käytetään testattavan ultraäänianturin äänenpaineen, verhokäyräalueen ja kaikuherkkyyden testaamiseen.

           
   4. Anturissa on oltava kolme testitilaa, jotka voivat toteuttaa tilanmuunnoksen kommunikoimalla isännän kanssa.  

                   
   5, Jatkuva lähetystila, jossa anturi voi jatkuvasti lähettää ultraääniaaltoja testin läpi ilman kaikuvastaanottoa; Tässä tilassa sensorien lähettämät ultraäänisignaalit keräävät viisi korkeataajuista mikrofonia ultraääniaaltojen äänenpaineen arvioimiseksi. Mikrofonin kalibroinnin taso ja asento määräävät, täyttääkö anturin säteen kulma indeksivaatimukset.