digitalni pojedinačni impuls ultrazvučnog pretvarača udaljenosti

Eksperimentalni sustav ultrazvučnog dometa sastoji se od osobnog računala, ploče za prikupljanje podataka i upravljanja, ultrazvučnog pretvornika i njegovog odašiljačko-prijemnog kruga. S ovim sustavom izvodi se eksperiment ultrazvučnog određivanja raspona prikladan za nisku stopu uzorkovanja. Eksperimenti pokazuju da se predloženi algoritam za određivanje udaljenosti može realizirati običnim mikroračunalnim sustavom s jednim čipom kako bi se formirao ultrazvučni daljinomjer velikog dometa s visokim troškovima.

Određivanje raspona digitalne korelacije jednog impulsa

U sustavu korisna informacija je omotnica signala primanja i odašiljanja ultrazvuka. Budući da su karakteristike frekvencijskog odziva ultrazvučni senzor za spremnik goriva ima određeni utjecaj na spektar envelope signala, nije jako velik. Prema Shannonovom teoremu o uzorkovanju, sve dok je brzina uzorkovanja veća od dvostruke vrijednosti propusnog pojasa sonde, omotnica izvornog signala može se povratiti. Za nekombinirane sonde širina pojasa je približno 4 kHz, a frekvencija uzorkovanja treba biti viša od 8 kHz; za kombinirane sonde, pojas odašiljanja je 4 kHz, a pojas prijama 7 kHz, a frekvencija uzorkovanja treba biti viša od 14 kHz. Naravno, što je veća učestalost uzorkovanja, to je veća razlučivost vremenske osi i veća točnost rangiranja, ali se shodno tome povećava i količina obrade podataka. Stoga je potrebno koristiti odgovarajući ultrazvučni pretvarač za emitiranje niza trajanja od oko 2,7 ms do krova (cilja) prema stvarnim potrebama (odgovarajuća slijepa zona je 0,459 m, a ultrazvučni pretvarač protoka prima više puta. Valni signal, interferencija i mali eho signal 5 su 'potopljeni' nakon odgovarajuće obrade. Izračun se provodi prema gore opisanom algoritmu.

Eksperimenti pokazuju da kada se relativni položaj automobila i ultrazvučni senzor za mjerenje udaljenosti je 15-20m, senzor može detektirati eho signal reflektiran od cilja. Prilikom mjerenja kontrolira se brzina vozila u rasponu od 20-50km/h; udaljenost između kolica mjeri se dva puta uzastopno, a vremenski interval između dva mjerenja dijeli se kako bi se izračunala brzina vožnje vozila. Glavna svrha mjerenja brzine je provjera ima li ultrazvučni sustav za određivanje udaljenosti funkciju otkrivanja pokretnih ciljeva, umjesto kalibracije sustava za određivanje udaljenosti, tako da se ekstremna brzina ne koristi za testiranje. Zapravo, kako bi se točno izmjerila brzina, ultrazvučni pretvarač mora biti montiran na platformu za kretanje kako bi se izveo mjerni eksperiment na fiksnoj meti. brži automobil ima veću grešku mjerenja brzine. Glavni razlog je taj što je vrijeme potrebno algoritmu za određivanje raspona predugo, rezolucija brzinomjera vozila nije visoka, a podaci tablice ručnog očitavanja nisu točni. Stoga je potrebno razviti eksperimentalne uređaje prikladne za ispitivanje pokretnih ciljeva i proučavati odgovarajuće algoritme za brzi domet.