अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर की त्रुटि और सावधानियां

उद्योग में, अल्ट्रासोनिक दूरी ट्रांसड्यूसर का विशिष्ट अनुप्रयोग धातुओं का गैर-विनाशकारी परीक्षण और अल्ट्रासोनिक मोटाई माप है। अतीत में, वस्तुओं के अंदर का पता लगाने में असमर्थता के कारण कई प्रौद्योगिकियाँ बाधित हुईं, और अल्ट्रासोनिक सेंसिंग तकनीक के उद्भव ने इस स्थिति को बदल दिया। बेशक, लोगों की ज़रूरत के सिग्नल को स्नैप करने के लिए विभिन्न उपकरणों पर अधिक अल्ट्रासोनिक सेंसर निश्चित रूप से लगाए जाते हैं। भविष्य के अनुप्रयोगों में, अल्ट्रासाउंड को सूचना प्रौद्योगिकी और नई सामग्री प्रौद्योगिकियों के साथ जोड़ा जाएगा, और अधिक बुद्धिमान और अत्यधिक संवेदनशील अल्ट्रासोनिक सेंसर दिखाई देंगे।

रिमोट कंट्रोल अल्ट्रासोनिक रिमोट कंट्रोल घरेलू उपकरणों और प्रकाश व्यवस्था को नियंत्रित कर सकता है। छोटा अल्ट्रासोनिक सेंसर (Φ12-Φ16), कार्यशील आवृत्ति 40KHZ है, रिमोट कंट्रोल दूरी लगभग 10 मीटर है। रिमोट कंट्रोल ट्रांसमिशन, यह 555 टाइम बेस सर्किट से बना एक ऑसिलेटर है, जो 10K पोटेंशियोमीटर को समायोजित करता है, जिससे दोलन आवृत्ति 40KHZ सेंसर तीसरे पैर से जुड़ा होता है, जब बटन दबाया जाता है, तो अल्ट्रासोनिक तरंग बाहर भेजी जाती है और सर्किट प्राप्त होता है। 12V ऑपरेटिंग वोल्टेज प्राप्त करने के लिए बिजली की आपूर्ति को 220V तक कम किया जाता है, सुधारा जाता है, फ़िल्टर किया जाता है और नियंत्रित किया जाता है। चूंकि यह एक गैर-पृथक बिजली आपूर्ति है, इसलिए बिजली के झटके को रोकने के लिए पूरे सर्किट को प्लास्टिक केस में पैक किया जाना चाहिए (डिबगिंग करते समय भी ध्यान दें)। सिग्नल अल्ट्रासोनिक रिसीवर द्वारा प्राप्त किया जाता है और Q1 और Q2 द्वारा प्रवर्धित किया जाता है (L और C अनुनाद टैंक 40 kHz पर ट्यून किए जाते हैं)। प्रवर्धित सिग्नल Q3 और Q4 से बने एक बिस्टेबल सर्किट को ट्रिगर करता है, और Q5 और LED को ट्रिगर अलगाव के रूप में उपयोग किया जाता है, और इसे रोशन किया जा सकता है। चूंकि स्टार्टअप पर बिस्टेबल स्थिति यादृच्छिक होती है, इसलिए एक स्पष्ट बटन जोड़ा जाता है। 

Q5 आउटपुट का ट्रिगर सिग्नल ट्राइक पर मुड़ता है और लोड चालू होता है। ओपन सर्किट को लोड करने के लिए सेंड बटन को एक बार दबाएं। तरल स्तर संकेत और नियंत्रक। क्योंकि अल्ट्रासोनिक तरंग में हवा में एक निश्चित क्षीणन होता है, अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर ट्रांसड्यूसर का संकेत तरल सतह पर भेजा जाता है और तरल सतह से वापस परिलक्षित होता है, तरल स्तर से संबंधित होता है। तरल स्तर की स्थिति जितनी अधिक होगी, संकेत उतना ही बड़ा होगा; तरल स्तर जितना कम होगा। सिग्नल छोटा होगा। प्राप्त सिग्नल को बीजी1 और बीजी2 द्वारा प्रवर्धित किया जाएगा और डी1 और डी2 द्वारा डीसी वोल्टेज में संशोधित किया जाएगा। जब वोल्टेज 4.7KΩ होता है जो BG3 के टर्न-ऑन वोल्टेज से अधिक होता है, तो BG3 के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, और एमीटर इंगित करता है कि करंट तरल स्तर से संबंधित है। जब तरल स्तर निर्धारित मूल्य से कम होता है, तो तुलनित्र आउटपुट कम होता है। बीजी आचरण नहीं करता. यदि तरल स्तर निर्दिष्ट स्थिति तक बढ़ जाता है, तो तुलनित्र पलट जाता है और उच्च स्तर का आउटपुट देता है। बीजी को चालू किया जाता है, जे को चूसा जाता है, और नियंत्रण के उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए इन्फ्यूजन स्विच को सोलनॉइड वाल्व द्वारा बंद किया जा सकता है।

तरल स्तर परीक्षण तरल स्तर के अल्ट्रासोनिक माप का मूल सिद्धांत है: अल्ट्रासोनिक दूरी माप सेंसर द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रासोनिक पल्स सिग्नल गैस में फैलता है, जो हवा और तरल के बीच इंटरफेस के बाद परिलक्षित होता है, और इको सिग्नल प्राप्त होने के बाद इको सिग्नल प्राप्त करता है। समय, आप दूरी या तरल स्तर परिवर्तित कर सकते हैं। अल्ट्रासोनिक माप विधियों के अन्य तरीकों से बेजोड़ कई फायदे हैं: (1) बिना किसी यांत्रिक संचरण घटकों के, न ही परीक्षण किए जाने वाले तरल के साथ, यह गैर-संपर्क माप है, जो विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और एसिड और क्षार जैसे मजबूत संक्षारक तरल पदार्थों से डरता नहीं है, इसलिए प्रदर्शन स्थिर, उच्च विश्वसनीयता और लंबे जीवन; (2) इसका कम प्रतिक्रिया समय हिस्टैरिसीस के बिना वास्तविक समय माप को महसूस करना आसान बनाता है।

दूरी मापने वाले ट्रांसड्यूसर सेंसर का उपयोग सिस्टम ऑपरेशन में लगभग 40 kHz की आवृत्ति पर किया जाता है। अल्ट्रासोनिक पल्स ट्रांसमिटिंग सेंसर द्वारा उत्सर्जित होता है, और तरल सतह प्रतिबिंबित होती है और रिसीवर से रिसीवर तक अल्ट्रासोनिक पल्स संचारित होने के समय को मापने के लिए प्राप्तकर्ता सेंसर में वापस आ जाती है। माध्यम में ध्वनि की गति के अनुसार सेंसर से तरल सतह तक की दूरी प्राप्त की जा सकती है। तरल स्तर निर्धारित करने के लिए. अल्ट्रासोनिक प्रसार गति पर परिवेश के तापमान के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए, माप सटीकता में सुधार के लिए तापमान क्षतिपूर्ति विधि द्वारा प्रसार गति को सही किया जाता है। गणना सूत्र है: V=331.5+0.607T। जहां: V हवा में अल्ट्रासोनिक तरंग की प्रसार गति है; T परिवेश का तापमान है। S=V ×t/2=V×(t1-t0)/2 जहां: S मापने की दूरी है; टी अल्ट्रासोनिक पल्स संचारित करने और उसकी प्रतिध्वनि प्राप्त करने के बीच का समय अंतर है; t1 अल्ट्रासोनिक प्रतिध्वनि प्राप्त करने का समय है; t0 अल्ट्रासोनिक पल्स संचारण समय है। MCU के कैप्चर फ़ंक्शन का उपयोग करके, समय t0 और समय t1 को मापना सुविधाजनक है। उपरोक्त सूत्र के अनुसार, मापने की दूरी S सॉफ्टवेयर प्रोग्रामिंग द्वारा प्राप्त की जा सकती है। चूंकि सिस्टम का एमसीयू एसओसी विशेषताओं के साथ एक मिश्रित सिग्नल प्रोसेसर का चयन करता है और उसमें एक तापमान सेंसर को एकीकृत करता है, इसलिए सॉफ्टवेयर का उपयोग करके सेंसर के तापमान मुआवजे को आसानी से महसूस किया जा सकता है।

सावधानियां:

1: विश्वसनीयता और लंबी सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए, जो सेंसर का उपयोग बाहर या रेटेड तापमान से ऊपर नहीं करता है।
2: चूंकि अल्ट्रासोनिक सेंसर हवा को संचरण माध्यम के रूप में उपयोग करता है, स्थानीय तापमान भिन्न होने पर सीमा पर प्रतिबिंब और अपवर्तन में खराबी हो सकती है, और हवा चलने पर पता लगाने की दूरी भी बदल सकती है। इसलिए, सेंसर का उपयोग फ़ोर्स्ड पंखे जैसे उपकरणों के बगल में नहीं किया जाना चाहिए।
3: वायु नोजल से निकलने वाले जेट में कई आवृत्तियाँ होती हैं और इसलिए सेंसर को प्रभावित करते हैं और सेंसर के पास इसका उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।
4: सेंसर की सतह पर पानी की बूंदें पता लगाने की दूरी को कम कर देती हैं।
5: महीन पाउडर और सूती धागे जैसी सामग्री का ध्वनि अवशोषण (परावर्तक सेंसर) होने पर पता नहीं लगाया जा सकता है।
6: सेंसर का उपयोग वैक्यूम या विस्फोट-प्रूफ क्षेत्रों में नहीं किया जा सकता है।
7: भाप वाले क्षेत्रों में सेंसर का उपयोग न करें; इस क्षेत्र में वातावरण असमान है। जो एक तापमान प्रवणता उत्पन्न करेगा जो माप त्रुटियों का कारण बनेगा।

एक्सपोज़र समस्या:

अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर की कार्यप्रणाली का अनुप्रयोग सरल, सुविधाजनक और कम लागत वाला है। हालाँकि, वर्तमान अल्ट्रासोनिक सेंसर के कुछ नुकसान हैं, जैसे प्रतिबिंब समस्याएँ, शोर और क्रॉसओवर समस्याएँ। प्रतिबिंब के साथ समस्या यह है कि यदि जिस वस्तु का पता लगाया जा रहा है वह हमेशा सही कोण पर है, तो अल्ट्रासोनिक सेंसर को सही कोण मिलेगा। लेकिन दुर्भाग्य से, वास्तविक उपयोग में, कुछ पहचान करने वाली वस्तुओं का सही ढंग से पता लगाया जा सकता है।

ट्रांसड्यूसर में कई त्रुटियाँ हो सकती हैं: