अल्ट्रासोनिक सेंसर प्रौद्योगिकी का प्रदर्शन सूचकांक परीक्षण

अल्ट्रासोनिक सेंसर डिटेक्शन तकनीक

अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर एक पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक उपकरण है जो पीजोइलेक्ट्रिक प्रभाव के माध्यम से यांत्रिक ऊर्जा और विद्युत ऊर्जा के द्विदिशीय रूपांतरण का एहसास करता है। इसकी प्रसार गति 344m/s (25 डिग्री) है। ऑपरेटिंग आवृत्ति आम तौर पर 20kHz और 200kHz के बीच होती है। बाधाओं की दूरी और सापेक्ष वेग प्रतिबिंब और डॉपलर प्रभाव द्वारा निर्धारित किया जाता है। पता लगाने की दूरी आम तौर पर 1 मीटर और 2 मीटर के बीच होती है। इसका व्यापक रूप से उत्पाद प्रणालियों जैसे रिवर्सिंग सोनार, एंटी-थेफ्ट अलार्म, फ्लो मीटर, पार्किंग टाइमिंग और स्वचालित दरवाजे में उपयोग किया जाता है। अल्ट्रासोनिक सेंसर प्रणाली का विस्तृत कार्यप्रवाह इस प्रकार है: जब अल्ट्रासोनिक पल्स एक बाधा का सामना करता है, तो नियंत्रक पीजोइलेक्ट्रिक रूपांतरण के माध्यम से एक छोटी, निश्चित-आवृत्ति अल्ट्रासोनिक सिग्नल उत्पन्न करने के लिए ड्राइविंग सर्किट के माध्यम से अल्ट्रासोनिक सेंसर (ट्रांसीवर एकीकृत और एकीकृत) को चलाता है। प्रतिबिंब घटित होगा, प्राप्तकर्ता सेंसर परावर्तित यांत्रिक प्रतिध्वनि प्राप्त करेगा, और फिर पीज़ोइलेक्ट्रिक परिवर्तन के माध्यम से, प्रतिध्वनि विद्युत संकेत को संचरित अल्ट्रासोनिक तरंग और प्राप्त परावर्तित प्रतिध्वनि के अनुसार प्रवर्धन, फ़िल्टरिंग, पता लगाने आदि द्वारा संसाधित किया जाता है। समय अंतराल की गणना सेंसर और बाधा के बीच की दूरी से की जाती है। इसके कुछ मुख्य पैरामीटर निम्नलिखित हैं: ध्वनि दबाव विशेषताएँ, ध्वनि दबाव (एसपीएल) सेंसर के उत्सर्जन की मात्रा को दर्शाने वाला एक पैरामीटर है। इसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है: SPL=20logP/Pre(dB) 'P' प्रभावी ध्वनि दबाव है, 'Pre' संदर्भ ध्वनि दबाव (2×10-4ubar) है, और अल्ट्रासोनिक सेंसर का ध्वनि दबाव आम तौर पर ≧100dB है।

संवेदनशीलता सेंसर की ग्रहण क्षमता की ताकत को दर्शाने वाला एक पैरामीटर है। इसे निम्नलिखित सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है: 20 लॉग ई/पी (डीबी) 'ई' उत्पन्न वोल्टेज मान (वीआरएमएस) है, और 'पी' इनपुट ध्वनि दबाव (यूबार) है। की संवेदनशीलता अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर आम तौर पर -60dB~-85dB होता है। डिटेक्शन लिफ़ाफ़ा सेंसर का पता लगाने योग्य क्षेत्र अनियमित है, आम तौर पर पीछे की ओर सबसे मजबूत होता है, दूरी जितनी अधिक होगी, क्षीणन उतना ही तेज़ होगा; तिरछी दिशा का प्रतिबिंब कमजोर है, समग्र पता लगाने योग्य क्षेत्र फैन्ड है। पारंपरिक अल्ट्रासोनिक सेंसर की निरीक्षण प्रक्रिया इस प्रकार है

1. एक परिरक्षण बॉक्स सेट करें, परिरक्षण बॉक्स में निर्दिष्ट सबसे दूर की पहचान दूरी स्थिति (1.5 मीटर ~ 2 मीटर) में एक मानक परीक्षण रॉड रखें, आम तौर पर ¢75 मिमी पीवीसी पाइप, सेंसर मॉड्यूल को परीक्षण फ्रेम में डीबग करने के लिए रखें, यह ऑसिलोस्कोप को कनेक्ट कर रहा है।

2. सिस्टम पर पावर, सेंसर बोर्ड के समायोज्य मध्य-सप्ताह को समायोजित करना, ताकि मध्य और सेंसर के अंदर समतुल्य समाई एक विशिष्ट आवृत्ति पर अनुनाद उत्पन्न करेगी और इष्टतम बिंदु तक पहुंच जाएगी; फिर की प्रतिध्वनि संवेदनशीलता को डीबग करें दूरी मापने वाले ट्रांसड्यूसर सेंसर (आम तौर पर समायोज्य अवरोधक के माध्यम से), ऑसिलोस्कोप के माध्यम से आवश्यक मूल्य तक बाधा की प्रतिध्वनि चौड़ाई का निरीक्षण करें।

3. 
    बाधा की प्रतिध्वनि चौड़ाई में परिवर्तन का निरीक्षण करने के लिए प्रभावी पहचान दूरी को स्थानांतरित करने के लिए मानक परीक्षण रॉड को मोटर द्वारा घुमाया जाता है। साथ ही, बजर अलग-अलग दूरी के अनुसार अलग-अलग श्रव्य चेतावनियों की सूचना देगा। पारंपरिक अल्ट्रासोनिक सेंसर परीक्षण के लिए केवल सेंसर के रेंजिंग फ़ंक्शन पर विचार किया जा सकता है, इस माप मोड को पीवीसी पाइप की सामग्री और सतह खत्म के परिवर्तन से आंका जाता है; और सेंसर के प्रदर्शन सूचकांक जैसे ध्वनि दबाव, प्राप्त संवेदनशीलता के लिए। डिटेक्शन लिफ़ाफ़ा रेंज की कोई मात्रात्मक पहचान और निर्धारण नहीं है; और पीवीसी पाइप के प्रतिबिंब के आधार पर रेंजिंग का एहसास होता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्पाद की पैरामीटर स्थिरता में बड़ी त्रुटि होती है। वर्तमान आविष्कार निम्नलिखित पता लगाने के तरीकों का प्रस्ताव करता है:

   
   1. सेंसर रेंजिंग फ़ंक्शन परीक्षण पूरा करने के बाद, अल्ट्रासोनिक रेंज फाइंडिंग सेंसर के ध्वनि दबाव और लिफ़ाफ़ा रेंज को सत्यापित करने के लिए। इस मोड में सेंसर लगातार अल्ट्रासोनिक तरंगें उत्सर्जित कर सकता है; पांच स्थानिक रूप से वितरित उच्च-आवृत्ति माइक्रोफोन परीक्षण सेंसर से एक निश्चित क्षैतिज दूरी (30-40 सेमी) के बाहर सेट किए जाते हैं, और सेंसर द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रासोनिक संकेतों को पांच उच्च-आवृत्ति माइक्रोफोन द्वारा मूल्यांकन और विश्लेषण करने के लिए एकत्र किया जाता है। अल्ट्रासोनिक तरंग का ध्वनि दबाव स्तर और माइक्रोफोन अंशांकन की स्थिति यह निर्धारित करती है कि सेंसर बीम कोण (लिफाफा रेंज) सूचकांक आवश्यकताओं को पूरा करता है या नहीं।

   
   2. उपरोक्त परीक्षण पूरा करने के बाद, सेंसर का प्राप्त संवेदनशीलता सूचकांक परीक्षण किया जाता है। इस मोड में सेंसर निरंतर प्राप्त करने वाली स्थिति में प्रवेश करता है, और एक ट्रांसमिटिंग सेंसर को एक निश्चित क्षैतिज दूरी (30 से 40 सेमी) के बाहर सेट करता है। ट्रांसमिटिंग सेंसर एक अल्ट्रासोनिक सिग्नल उत्सर्जित करता है जो एक निश्चित ध्वनि दबाव स्तर (बाधा द्वारा उत्सर्जित इको सिग्नल की तीव्रता का अनुकरण) को कैलिब्रेट करता है, और ट्रांसमिटिंग सेंसर द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रासोनिक सिग्नल परीक्षण के लिए प्राप्त सेंसर द्वारा प्राप्त किया जाता है, और सेंसर में पीजोइलेक्ट्रिक रूपांतरण और सिग्नल प्रवर्धन किया जाता है। फिर डेटा विश्लेषण के लिए अधिग्रहण कार्ड से कनेक्ट करें, विश्लेषण करें कि क्या सेंसर संवेदनशीलता की स्थिति के तहत इको सिग्नल प्राप्त कर सकता है, और परीक्षण करें कि संवेदनशीलता प्राप्त करने वाला सेंसर परीक्षण सूचकांक आवश्यकताओं को पूरा करता है या नहीं।

     
   3. की ​​कार्यप्रणाली के परीक्षण के लिए एक परिरक्षण बॉक्स का निर्माण करें अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर
   । परीक्षण के दौरान अन्य ध्वनि तरंगों के हस्तक्षेप को रोकने के लिए बॉक्स के अंदर ध्वनि-अवशोषित कपास से ढका हुआ है। बॉक्स में सेंसर परीक्षण स्थिति के लिए फिक्स्चर हैं। 5 उच्च-आवृत्ति माइक्रोफोन हैं और एक बॉक्स के निचले भाग में है। लॉन्च सेंसर के बारे में इनका उपयोग परीक्षण किए जाने वाले अल्ट्रासोनिक सेंसर के ध्वनि दबाव, लिफ़ाफ़ा रेंज और प्रतिध्वनि संवेदनशीलता का परीक्षण करने के लिए किया जाता है।

           
   4. सेंसर में तीन परीक्षण मोड होने चाहिए, जो होस्ट के साथ संचार करके मोड रूपांतरण का एहसास कर सके।  

                   
   5, सतत ट्रांसमिशन मोड, जिसमें सेंसर बिना इको रिसेप्शन के परीक्षण के माध्यम से लगातार अल्ट्रासोनिक तरंगों का उत्सर्जन कर सकता है; इस मोड में, अल्ट्रासोनिक तरंगों के ध्वनि दबाव का आकलन करने के लिए सेंसर द्वारा उत्सर्जित अल्ट्रासोनिक संकेतों को पांच उच्च-आवृत्ति माइक्रोफोन द्वारा एकत्र किया जाता है। माइक्रोफ़ोन अंशांकन का स्तर और स्थिति यह निर्धारित करती है कि सेंसर बीम कोण सूचकांक आवश्यकताओं को पूरा करता है या नहीं।