पानी में सोनार सिस्टम के लिए उपयोग किए जाने वाले अल्ट्रासोनिक सेंसर

रेंज-फाइंडिंग के लिए अल्ट्रासोनिक सेंसर कई रोबोटिक और स्वचालित अनुप्रयोगों का आधार हैं
, जैसे कारों की बाधा निवारण और टक्कर चेतावनी प्रणाली, स्व-निर्देशित स्वायत्त वाहन, फील्डवर्क रोबोट इत्यादि। हालाँकि, जब एक एयरबोर्न अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर का उपयोग फील्ड ऑपरेशन में किया जाता है तो निर्दिष्ट प्रतिबंध होता है क्योंकि इसकी आकृति क्यू की योग्यता अधिक होती है (आवृत्ति बैंडविड्थ सापेक्ष कम होती है), और एयरबोर्न अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर की दिशा और बड़ी सेंसिंग रेंज दोनों में सुधार करना मुश्किल है। तदनुसार, यह अभी भी, यहां तक ​​कि अब भी, अल्ट्रासोनिक क्षेत्र में उच्च प्रदर्शन अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर और विकसित करने के लिए चुनौतीपूर्ण समस्याओं में से एक है। अल्ट्रासोनिक रेंज-फाइंडिंग प्रणाली । हवा में

एक अल्ट्रासोनिक रेंज-डिस्टेंस सिस्टम में एक अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर और एक ट्रांसमिटिंग और रिसीवर इलेक्ट्रॉनिक्स और एक सिग्नल प्रोसेसर होता है। इस पेपर की मौलिकता अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के मूल सिद्धांतों पर प्रकाश डालना है जो विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा (ध्वनि दबाव) में और पारस्परिक रूप से, यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है, कमजोर ध्वनि तरंग संकेत के लिए अंकगणित का पता लगाता है, और बड़े मापने वाले स्ट्रोक के साथ अल्ट्रासोनिक रेंजिंग सिस्टम की कार्यान्वयन प्रक्रिया को स्पष्ट करता है। इस पेपर के मुख्य विषयों में शामिल हैं:

(2) अल्ट्रासाउंड तरंग और पीज़ोक की भौतिक विशेषताओं के अनुसार

इरामिक सामग्री, साथ ही साथ का प्रदर्शन आगमनात्मक अल्ट्रासोनिक निकटता सेंसर , एक पीज़ोसेरेमिक डिस्क ऑसिलेटर की अनुनाद मोड और आवृत्ति का चयन किया गया था। ट्रांसड्यूसर की संरचना में ध्वनिक प्रतिबाधा मिलान तकनीक के अनुप्रयोग द्वारा, और यांत्रिक और विद्युत दोनों प्रतिबाधाओं की इष्टतम मिलान तकनीक में संचारित इलेक्ट्रॉनिक्स होते हैं, हमने सफलतापूर्वक सेंसिंग-रेंज को बढ़ाया है और ट्रांसड्यूसर की सेंसिंग डायरेक्टिविटी में सुधार किया है, जो मुफ़्त-तरफ़ा शोर की जांच करने में सक्षम है।

(3) यह मूल रूप से डॉपलर प्रभाव से निपटने के लिए पीजो डिस्क ट्रांसड्यूसर और सिम्बल-प्रकार रिसीवर के साथ संयुक्त एक नया मिश्रित अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर प्रस्तावित किया गया था।

(4) ऊर्जा-परिवर्तन की दक्षता की गणना के लिए पुश-पुल कनवर्टर और उसके संबंधित सूत्र के लिए एक उपन्यास इष्टतम-डिज़ाइन विधि मूल रूप से प्रस्तावित की गई थी, और प्रस्तावित विधि द्वारा कार्यान्वित ट्रांसमिटिंग सर्किट में ऊर्जा परिवर्तित करने की बेहतर दक्षता है। इसके अलावा, एक नए समय-लाभ नियंत्रण सर्किट और उच्च सिग्नल-टू-शोर अनुपात (एसएनआर) के साथ प्राप्त इलेक्ट्रॉनिक्स को प्रयोग करने के लिए डिजाइन और कार्यान्वित किया गया था। अल्ट्रासोनिक दूरी माप ट्रांसड्यूसर।

(5) इस तथ्य का उपयोग करके कि सहसंबंध का पता लगाना मिलान का पता लगाने के बराबर है, मिलान का पता लगाने की विधि का उपयोग करते समय उड़ान के समय (टीओएफ) को निर्धारित करने के लिए एक आवश्यक संशोधित सूत्र प्रस्तुत किया गया था। रेंज-फाइंडिंग सिस्टम के प्रसंस्करण लाभ और वास्तविक समय प्रतिक्रिया में सुधार करने के लिए एक उपन्यास विधि प्रस्तावित की गई थी, यानी, बाइनरी चरण-शिफ्ट कुंजीयन (2 पीएसके) सिग्नल के आधार पर मिलान पहचान विधि का उपयोग करना, जबकि अल्ट्रासोनिक प्रेषित सिग्नल बाइनरी आयाम-शिफ्ट कुंजीयन (2 एएसके) के रूप में है, और दो-चरणीय प्रक्रिया के साथ क्रॉस-सहसंबंध फ़ंक्शन की गणना करके एक तेज़ मिलान डिटेक्शन एल्गोरिदम लागू किया गया था अंडरवाटर डेप्थ साउंडर सेंसर सिस्टम।

प्रायोगिक परिणामों से पता चलता है कि ट्रांसड्यूसर की प्रभावी सेंसिंग रेंज 32 मीटर से अधिक है, और बीम की चौड़ाई 50 मीटर से कम है, जिसका प्रदर्शन मौजूदा ट्रांसड्यूसर की तुलना में बेहतर है, उदाहरण के लिए, एयरड्यूसर कैटलॉग (AIRMAR Tech. CorpU.SA) में समान उत्पाद। इस पेपर में विकसित अंडरवाटर ध्वनिक ट्रांसड्यूसर प्रणाली को कुछ अन्य परियोजनाओं पर लागू किया गया है, उदाहरण के लिए, जिसने 'अज्ञात वातावरण में मोबाइल रोबोटिक्स के लिए नेविगेशनल नियंत्रण सिद्धांत और विधियों पर अध्ययन' और 'मानवरहित अभियान प्लेटफार्म' (10`' पंचवर्षीय योजना का एक उन्नत अनुसंधान परियोजना, उपकरण मुख्यालय द्वारा समर्थित) की परियोजना की प्रमुख परियोजना के लिए फ़ील्ड-ऑब्जेक्ट-डिटेक्शन का एक समाधान प्रदान किया है।

    इसमें कोई संदेह नहीं है कि इस पेपर में अपनाई गई सभी तकनीकों को उच्च लागत प्रदर्शन के साथ पानी में सोनार सिस्टम विकसित करने के लिए सीधे लागू किया जा सकता है।