अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की चरण आकलन विधि

समय विलंब आकलन की चरण आकलन विधि अल्ट्रासोनिक विलंब आकलन की सटीकता में सुधार करने के लिए एक व्यावहारिक विधि है। इस तथ्य के आधार पर कि एक सरल हार्मोनिक के लिए, फूरियर ट्रांसफॉर्म (डीएफटी) का उपयोग गुंजयमान आवृत्ति के अनुरूप इसके फूरियर गुणांक की गणना करने के लिए किया जा सकता है, और इस प्रकार संदर्भ बिंदु के संबंध में सरल हार्मोनिक के चरण बदलाव का निर्धारण किया जा सकता है। इस गणना की जटिलता मुख्य रूप से सरल हार्मोनिक्स और नमूनाकरण दर के बीच संबंध पर निर्भर करती है। नमूना दर का उचित चयन फूरियर गुणांक की गणना को सरल बना सकता है। यदि नमूने का क्षण उस समय के साथ सख्ती से सिंक्रनाइज़ है जिस पर अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर सिग्नल प्रसारित करते हैं, फिर ट्रांसमिटिंग सिग्नल और प्राप्त सिग्नल के बीच चरण बदलाव का अनुमान नमूने के संबंध में इको सिग्नल के चरण बदलाव की गणना करके लगाया जा सकता है।

जब ध्वनि तरंग की प्रसार दूरी ध्वनि तरंग की तरंग दैर्ध्य से अधिक या उसके बराबर होती है, यानी चरण बदलाव Δ> 2c, तो वास्तविक चरण बदलाव का आकलन करना मुश्किल होता है, जिसे आमतौर पर चरण धुंधला घटना कहा जाता है। चूंकि अल्ट्रासोनिक तरंग की ऑपरेटिंग आवृत्ति > 20 किलोहर्ट्ज़ है और इसकी तरंग दैर्ध्य <17 मिमी है, माप सीमा अल्ट्रासोनिक दूरी ट्रांसड्यूसर सीधे चरण शिफ्ट विधि का उपयोग 8.5 मिमी से कम होना चाहिए। ऑन-बोर्ड अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडर के लिए, इस छोटे रेंज डिटेक्टर का कोई व्यावहारिक अनुप्रयोग मूल्य नहीं है। प्रस्तावित हाइब्रिड विलंब अनुमान विधि चरण अस्पष्टता समस्या को हल कर सकती है और रेंजिंग सटीकता में सुधार कर सकती है। एल्गोरिदम सीमा समय का अनुमान लगाने के लिए लिफ़ाफ़ा सहसंबंध फ़ंक्शन और चरण बदलाव की गणना करता है। प्रयोगों से पता चला है कि 1M माप दूरी के भीतर माप त्रुटि 1 मिमी से कम है। हाइब्रिड विलंब की सीमा समय का आकलन विधि है। डबल-साइडबैंड (डीएसबी) आयाम मॉड्यूलेशन विधि के आधार पर प्रस्तावित चरण शिफ्ट डिटेक्शन विधि मॉड्यूलेशन पैरामीटर का उचित चयन करके अल्ट्रासोनिक आवृत्ति पल्स उत्तेजना सिग्नल को मॉड्यूलेट करने के लिए कम आवृत्ति सिग्नल का उपयोग करती है, अल्ट्रासोनिक आवृत्ति को कम आवृत्ति सिग्नल द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जिससे चरण शिफ्ट डिटेक्शन विधि की सीमा काफी विस्तारित होती है, और चरण शिफ्ट डिटेक्शन विधि के लिए अद्वितीय को बरकरार रखा जाता है। बड़ी दूरी की अल्ट्रासोनिक रेंजिंग प्रणाली के लिए, न केवल अल्ट्रासोनिक सेंसर की दूरी और प्रत्यक्षता की आवश्यकताओं को सामने रखा जाता है, बल्कि अल्ट्रासोनिक रेंजिंग प्रणाली लक्ष्य की दूरी को जल्दी से माप सकती है।

विकास अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडिंग सेंसर और पोजिशनिंग टेक्नोलॉजी, अल्ट्रासोनिक रेंजिंग और पोजिशनिंग टेक्नोलॉजी ध्वनिक और वाद्य विज्ञान के प्रतिच्छेदन द्वारा गठित एज टेक्नोलॉजी अनुशासन है। यह मुख्य रूप से अध्ययन करता है कि त्रि-आयामी अंतरिक्ष लक्ष्यों की स्थिति की समस्या का एहसास करने के लिए अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सेंसर का उपयोग कैसे किया जाए। अल्ट्रासोनिक रेंजिंग और पोजिशनिंग सिस्टम में अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर, अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिटिंग और रिसीविंग सर्किट शामिल है, और माइक्रो कंप्यूटर सूचना प्रोसेसर का व्यापक रूप से उद्योग, परिवहन और राष्ट्रीय रक्षा जैसे विभिन्न क्षेत्रों में उपयोग किया गया है। यह पेपर विदेशों में मल्टी-सेंसर सूचना संलयन पर आधारित वाहन सक्रिय टक्कर-रोधी नियंत्रण प्रणाली के विकास पर चर्चा करता है, और ऑटोमोबाइल एंटी-टकराव प्रणाली के विकास के दौरान प्रकाशित पेपर में भाग लेता है। इन-व्हीकल सुरक्षा ड्राइविंग सहायता प्रणालियों में, अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर का उपयोग मुख्य रूप से वाहन के आगे, पीछे, बाएँ और दाएँ की सड़क की स्थिति को समझने के लिए किया जाता है ताकि जब वाहन मुड़ रहा हो या लेन बदल रहा हो तो आकस्मिक टकराव को रोका जा सके। वे चीन के कुछ विश्वविद्यालयों और अनुसंधान संस्थानों द्वारा विकसित ऑन-बोर्ड अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडर हैं। फॉरवर्ड-लुकिंग अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडर की डिटेक्शन रेंज 10 मीटर से कम है, और रियर व्यू और पेरीफेरल विजिटिंग अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडर की डिटेक्शन रेंज 5 मीटर से अधिक नहीं है। उल्लिखित छोटी दूरी के स्कैनिंग रडार की पहचान सीमा (वाहन के चारों ओर 20 मीटर के भीतर) काफी अलग है। यह देखा जा सकता है कि बड़ी दूरी का अल्ट्रासोनिक सेंसर विकसित करना बहुत जरूरी है, जो भविष्य में घरेलू स्तर पर उत्पादित वाहनों के लिए टक्कर-रोधी चेतावनी प्रणाली के विकास में सकारात्मक भूमिका निभाएगा।