अल्ट्रासोनिक रेंजिंग ट्रांसड्यूसर विधि की विस्तृत व्याख्या

दैनिक उत्पादन और जीवन में, अल्ट्रासोनिक दूरी माप ट्रांसड्यूसर का उपयोग मुख्य रूप से कार रिवर्सिंग रडार, रोबोट स्वचालित बाधा बचाव चलने, निर्माण स्थलों और कुछ औद्योगिक साइटों जैसे तरल स्तर, गहराई माप, पाइपलाइन लंबाई इत्यादि अवसरों में किया जाता है। वर्तमान में दो सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले अल्ट्रासोनिक रेंजिंग समाधान हैं। एक सिंगल-चिप माइक्रो कंप्यूटर या एम्बेडेड डिवाइस पर आधारित एक अल्ट्रासोनिक रेंजिंग ट्रांसड्यूसर है, और दूसरा सीपीएलडी (कॉम्प्लेक्स प्रोग्रामेबल लॉजिक डिवाइस) पर आधारित एक अल्ट्रासोनिक रेंजिंग ट्रांसड्यूसर है। अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सेंसर के संबंधित एप्लिकेशन डिज़ाइन को समझने के लिए, हमें पहले अल्ट्रासोनिक सेंसर रेंजिंग ट्रांसड्यूसर के कार्य सिद्धांत को समझना होगा।

अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सेंसर का कार्य सिद्धांत

अल्ट्रासोनिक सेंसर ऐसे सेंसर होते हैं जो अल्ट्रासोनिक संकेतों को अन्य ऊर्जा संकेतों (आमतौर पर विद्युत संकेतों) में परिवर्तित करते हैं। अल्ट्रासाउंड 20 किलोहर्ट्ज़ से अधिक आवृत्ति के साथ लोचदार मीडिया में उत्पन्न यांत्रिक सदमे तरंगों को संदर्भित करता है। इसमें मजबूत दिशा, धीमी ऊर्जा खपत और अपेक्षाकृत लंबी प्रसार दूरी की विशेषताएं हैं। इसलिए, इसका उपयोग अक्सर गैर-संपर्क दूरी माप के लिए किया जाता है। तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों पर अल्ट्रासोनिक तरंगों के अत्यधिक प्रवेश के कारण, विशेष रूप से उन ठोस पदार्थों में जो सूर्य के प्रकाश के लिए अपारदर्शी होते हैं। अल्ट्रासोनिक तरंगें अशुद्धियों का सामना कर रही हैं या इंटरफेस महत्वपूर्ण प्रतिबिंब उत्पन्न करेंगे और प्रतिबिंबों को गूँज में बदल देंगे, और चलती वस्तुओं को छूने से डॉपलर प्रभाव उत्पन्न हो सकता है। इसलिए, अल्ट्रासोनिक रेंजिंग में पर्यावरण के लिए बेहतर अनुकूलन क्षमता होती है। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक माप भी वास्तविक समय, सटीकता और कीमत में एक अच्छा समझौता प्राप्त कर सकता है।

वर्तमान में, अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर सर्किट के कई तरीके हैं: जैसे राउंड-ट्रिप टाइम डिटेक्शन विधि, चरण डिटेक्शन विधि, ध्वनिक तरंग आयाम डिटेक्शन विधि। सिद्धांत यह है कि अल्ट्रासोनिक सेंसर एक निश्चित आवृत्ति की अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्सर्जन करता है, वायु माध्यम से फैलता है, और फिर माप लक्ष्य या बाधा तक पहुंचने के बाद वापस प्रतिबिंबित करता है। प्रतिबिंब के बाद, अल्ट्रासोनिक रिसीवर पल्स प्राप्त करता है। जो समय बीतता है वह राउंड-ट्रिप का समय होता है। दूरी संबंधित है. दूरी ज्ञात करने के लिए संचरण समय का परीक्षण करें।

यह मानते हुए कि s मापने वाली वस्तु और रेंजफाइंडर के बीच की दूरी है, मापने का समय t/s है, और अल्ट्रासोनिक प्रसार गति v/m·s-1 है। उच्च सटीकता आवश्यकताओं के मामले में, त्रुटि को कम करने के लिए अल्ट्रासोनिक प्रसार गति के प्रभाव को सूत्र (2) के अनुसार ठीक किया जाता है। T वास्तविक तापमान इकाई ℃ है, v माध्यम में अल्ट्रासोनिक तरंग की प्रसार गति इकाई m/s है।

अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सेंसर का कार्य सिद्धांत