अल्ट्रासोनिक रेंजिंग ट्रांसड्यूसर सेंसर का सिद्धांत

अल्ट्रासोनिक रेंजिंग ट्रांसड्यूसर सेंसर का सिद्धांत

छोटी दूरी के अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की कई विधियाँ हैं: जैसे राउंड-ट्रिप टाइम डिटेक्शन विधि, चरण डिटेक्शन विधि, ध्वनि तरंग आयाम पहचान विधि। यह डिज़ाइन दूरी के लिए राउंड-ट्रिप समय का पता लगाने की विधि का उपयोग करता है। 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। परावर्तन के बाद, अल्ट्रासोनिक रिसीवर पल्स प्राप्त करता है। जो समय यह गुजरता है वह गोल-यात्रा का समय और अल्ट्रासोनिक तरंग प्रसार है। दूरी संबंधित है। दूरी जानने के लिए संचरण समय का परीक्षण करें। यह मानते हुए कि s मापी गई वस्तु और रेंजफाइंडर के बीच की दूरी है, मापा गया समय t/s है, और अल्ट्रासोनिक प्रसार वेग को v/m·s-1 द्वारा दर्शाया जाता है, तो एक संबंध है s=vt／2 (1)

उच्च सटीकता वाले अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर दूरी की आवश्यकताओं के मामले में, अल्ट्रासोनिक प्रसार गति पर तापमान के प्रभाव पर विचार करना और त्रुटि को कम करने के लिए समीकरण (2) के अनुसार अल्ट्रासोनिक प्रसार गति को सही करना आवश्यक है।
v=331.4+0.607T (2) सूत्र में, T वास्तविक तापमान इकाई ℃ है, v माध्यम में अल्ट्रासोनिक तरंग की प्रसार गति इकाई m/s है।

2 समग्र सिस्टम डिजाइन योजना
सिस्टम हार्डवेयर सर्किट भागों जैसे अल्ट्रासोनिक तरंग ट्रांसमिशन, इको सिग्नल रिसेप्शन, तापमान माप, डिस्प्ले और अलार्म, बिजली की आपूर्ति और संबंधित सॉफ्टवेयर भागों से बना है। सिस्टम ब्लॉक आरेख.

पूरे सिस्टम को सिंगल-चिप AT89S52 द्वारा नियंत्रित किया जाता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर प्राप्त करने और भेजने वाले ट्रांसड्यूसर के विभाजित प्रकार को अपनाता है, जो क्रमशः एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर TCT40-16T और एक अल्ट्रासोनिक रिसीविंग ट्रांसड्यूसर TCT40-16R हैं। अल्ट्रासोनिक सिग्नल अल्ट्रासोनिक ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर के माध्यम से हवा में प्रसारित होता है, और मापी गई वस्तु द्वारा परावर्तित होने के बाद अल्ट्रासोनिक प्राप्त ट्रांसड्यूसर द्वारा प्रतिध्वनि प्राप्त होती है। प्रासंगिक प्रसंस्करण के बाद, इनपुट माइक्रोकंट्रोलर का INT0 पिन एक व्यवधान उत्पन्न करता है, बीते समय की गणना करता है, और फिर विशिष्ट तापमान के अनुसार संबंधित ध्वनि गति की गणना करता है। समीकरण (2) के अनुसार, प्रदर्शन के लिए संबंधित दूरी प्राप्त की जा सकती है। बेशक, कुछ अवसरों पर आवश्यकतानुसार दूरी अलार्म मान भी सेट किया जा सकता है।